Kocioł jest głównym elementem konstrukcyjnym każdego systemu grzewczego. Kotły grzewcze na paliwo stałe są rodzajem urządzeń grzewczych. Za ich pomocą można zorganizować ogrzewanie w dowolnym pomieszczeniu, w tym w mieszkaniu, prywatnym domu lub warsztacie przedsiębiorstwa przemysłowego. Ciągły wzrost cen głównych rodzajów paliw kopalnych spowodował dość szybki rozwój kotłów na paliwo stałe. Główną zaletą jest wydajność takiego sprzętu. Osiąga się to dzięki niskiej cenie materiałów eksploatacyjnych do paliwa.
Czym są
Wszystkie nowoczesne typy takich urządzeń są wykonane ze stali żaroodpornej lub żeliwa. Każdy z tych materiałów ma określone cechy. Tak więc opcje ze stali mają niższy koszt i nieco wyższą wydajność. Z reguły przewaga ta nie przekracza 2%. Jednocześnie żeliwne kotły są bardziej trwałe i mają zdolność zwiększania mocy. Jest to możliwe poprzez dodanie standardowych sekcji.
Warunki spalania
W warunkach, w których zachodzi spalanie paliwa, sprzęt można podzielić na następujące typy:
- Konwencjonalny proces bezpośredniego spalania kotłów.
- Kotły o długim cyklu spalania.
- Piroliza lub wytwarzanie gazu.
- Kotły wykorzystujące paliwa przetworzone na drobną frakcję granulatu.
W typowym kotle na paliwo stałe spalanie odbywa się w palenisku. Oprócz konwencjonalnego drewna opałowego można użyć dowolnego rodzaju paliwa stałego - węgla, torfu itp. Produkty spalania oddają energię cieplną do wymiennika ciepła, który przekazuje ją do nośnika ciepła w systemie grzewczym. Wśród głównych zalet tej opcji kotła warto zauważyć prostotę konstrukcji. Spalanie paliwa następuje w ciągu 2-6 godzin.
Długi proces spalania
Sprzęt, który znacznie wydłuża czas procesu spalania w jednej zakładce, ma pewne cechy konstrukcyjne. Piec kotłowy ma kształt cylindryczny. Sam proces spalania zachodzi w górnej warstwie i przesuwa się w dół. Grubość górnej warstwy spalania wynosi około 20 cm, aw piecu takiego kotła znajduje się ruchomy rozdzielacz powietrza. Gdy warstwa płonie, opada, zapewniając następną warstwę do wypalenia. Powietrze jest dozowane i wystarcza tylko do spalenia górnej warstwy. W ten sposób osiągana jest ciągła praca kotła. Godziny otwarcia wahają się od 12 do 30 godzin. W konstrukcji takiego kotła nie ma popielnika i rusztu.
W kotłach o długim cyklu spalania można regulować moc. Osiąga się to poprzez dostosowanie dopływu powietrza do szczelnej komory spalania. Spośród głównych wad należy zwrócić uwagę na zapotrzebowanie na jakość paliwa. Procent jego wilgotności nie powinien przekraczać wartości 30%. Najlepszą opcją jest wilgotność 15-20%.
Opcje pirolizy kotłów na paliwo stałe
Konstrukcja takich urządzeń grzewczych przewiduje dwie oddzielne komory. Obie komory są ciasne. Pierwsza komora zapewnia ogrzewanie przy ograniczonym dopływie powietrza. Wysoka temperatura i brak tlenu prowadzi do tego, że drewno zaczyna się rozkładać, emitując jednocześnie dużą ilość gazu. Ten proces nazywa się pirolizą. To właśnie te gazy, podgrzane i zmieszane z powietrzem, są spalane w drugiej komorze kotła na paliwo stałe.
Taki sprzęt produkowany jest w dwóch wersjach - z górnym układem komory spalania gazu i z dolnym.Projekty z dolną lokalizacją dopalacza można znaleźć znacznie częściej niż ich odpowiedniki z górnym układem pieca. Dzięki górnej lokalizacji komory ogniowej wygodnie jest ładować paliwo. Ponieważ ruch produktów spalania nie jest naturalny, to znaczy - od góry do dołu - przeciąg odbywa się w sposób wymuszony. Tak więc konstrukcja przewiduje wentylator.
Kotły na pelety na paliwo stałe
Pelety - pelety wyciskane z drewna i jego odpadów o średnicy od 6 do 8 mm. Ponadto produkty uboczne rolnictwa są szeroko stosowane do produkcji pelletu. Jest to łuska roślin uprawnych, słomy, torfu itp. Głównym kryterium wyboru głównego surowca do produkcji granulek jest obecność substancji takiej jak lignina. To lignina zapewnia wiązanie masy podczas produkcji tego rodzaju biopaliwa.
Granulki prasowane pod ciśnieniem zyskują nieco większą gęstość niż surowce, z których zostały wykonane. W ten sposób wzrasta gęstość właściwa spalania. Kotły, które wykorzystują granulki małych frakcji jako paliwo, mają cechy konstrukcyjne. Główne elementy konstrukcyjne to:
- Zbiornik odbiorczy.
- Mechanizm podawania peletu do strefy spalania.
- Palnik.
- Automatyczne urządzenie zapłonowe.
- Mechanizm sterujący z czujnikami temperatury.
W konstrukcji kotłów na pelety na paliwo stałe stosuje się dwa rodzaje palników - pochodni i retortowy. W palniku typu palnikowego spalanie peletów odbywa się na skutek wymuszonego przepływu powietrza, które tworzy palnik płomieniowy. Palniki retortowe to miska wolumetryczna wykonana ze stali żaroodpornej lub żeliwa. Przez środek takiej miski przepływa mechanicznie pellet. Spalanie odbywa się na całej powierzchni miski.
Każdy gatunek ma pewne zalety i wady. Palniki typu latarka są więc prostsze pod względem konstrukcji. Do zalet należy niewymaganie jakości pelletu. Palniki typu retortowego charakteryzują się większą mocą i większą wydajnością. Jednak palniki tego typu są bardziej wymagające od jakości pelletu paliwowego.
Kluczowe trendy rozwojowe
Tendencje te można bezpiecznie przypisać automatyzacji procesu spalania. Proces spalania paliwa stałego jest dość trudny do zatrzymania. Dlatego często pojawiają się sytuacje, gdy moc wyjściowa kotła nie spełnia potrzeb. Oznacza to, że taki sprzęt nie jest przeznaczony do krótkotrwałego działania. Wadę tę można wyeliminować, instalując zbiornik buforowy w systemie grzewczym. Pełni funkcję gromadzenia energii cieplnej z jej późniejszym przekazaniem do systemu grzewczego.
Modele kotłów na paliwo stałe, które są produkowane przez nowoczesny przemysł, są godną alternatywą dla urządzeń, które wykorzystują gaz, energię elektryczną, olej napędowy jako paliwo. Projekty nowoczesnych kotłów na paliwo stałe wykorzystują innowacyjne technologie, które znacznie zwiększają ich konkurencyjność na rynku urządzeń grzewczych.
