Котли з піролізного спалювання палива

Піролізні (газогенераторні) котли на російському ринку - це давно не новина. Споживач вже знайомий з цією назвою. Його (споживача) вже не дивує, що піролізні котли, 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 котлів. А що, в кінцевому рахунку, може бути важливіше для споживача, ніж час роботи котла? Кому сподобається прокидатися серед ночі від холоду і, стукаючи зубами, бігти в котельню, щоб підкинути дрова в ненаситне жерло?

Чому ж піролізні котли можуть працювати на одній закладці палива добу і навіть довше? Зрозуміло, час їх роботи може вимірюватися в широких межах залежно від багатьох факторів, а саме: температури на вулиці, необхідної температури в приміщенні, ступеня утеплення будинку, виду та вологості палива, а також від того, наскільки правильно спроектована і змонтована система опалення. Але безперечно одне - піролізні котли істотно ефективніше традиційних.

З чим це пов'язано?

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

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

По-третє, процесом горіння піролізного газу легше керувати, тому робота газогенераторного котла піддається автоматизації практично так само, як газового або рідкопаливного.

Що таке піроліз?

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

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

Змішання кисню повітря з виділом піролізні газом при високій температурі викликає процес горіння останнього, який використовується в подальшому для отримання теплової енергії. При цьому слід зазначити, що піролізний газ в процесі згоряння взаємодіє з активним вуглецем, в результаті чого димові гази на виході з котла практично не містять шкідливих домішок, будучи, по більшій частині, сумішшю вуглекислого газу і водяної пари. І навіть СО2 такий котел буде викидати в атмосферу до 3-х разів менше, ніж звичайний дров'яної і, тим більше, вугільний котел.

У процесі піролізного горіння утворюється мінімальна кількість сажі та золи, тому котел рідше, ніж звичайний, потребує чищення.

З чого вибрати?

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

До слова сказати, завод DAKON існує з 1949 року, а до 1970-му році став одним з найбільших виробників котлів на твердому паливі. Піролізні котли завод почав вперше випускати в 1996 році, це були котли марки GASOGEN, які в 2005 році були зняті з виробництва і замінені вдосконаленої і більш технологічною моделлю KP PYRO.

Піролізні котли DAKON

Якщо говорити про піролізні котли DAKON, то конструкція його така: корпус котла зварений із сталі товщиною 4-6 мм, у верхню частину завантажується паливо, в нижній розташована камера згоряння з керамічними блоками. Верхня частина відокремлена від нижньої керамічної форсункою. У задній частині - колектор продуктів згоряння з витяжним вентилятором, в передній частині - верхня (завантажувальна) і нижня дверцята. 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 в форсунку.

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

Як вже було зазначено, до позитивних особливостей котла можна віднести, в першу чергу, те, що його робота піддається достатньо точному регулюванні, на відміну від звичайних твердопаливних котлів. Автоматика котла керує роботою витяжного вентилятора і циркуляційного насоса. На пульті керування можна змінювати потужність в діапазоні від 50 до 100% від номіналу, а терморегулятором, яким укомплектований котел, встановлювати необхідну температуру теплоносія.

В даний час DAKON почав випускати піролізні котли в чавунному корпусі -DAMAT PYRO. Власне кажучи, матеріал корпусу є основною відмінністю котла DAMAT PYRO від вже відомого KP PYRO. Чавунний котел довговічніші, оскільки володіє підвищеною, порівняно зі сталевим, стійкістю до смол і кислот, що утворюються в процесі піролізного горіння. Крім того, чавун менш схильний низькотемпературної корозії, тому DAMAT PYRO може працювати з 50% -ною потужністю, наприклад, в осінньо-весняний період.

До недоліком котлів DAKON, як, втім, і більшості піролізних котлів, можна віднести хіба що його енергозалежність - без електрики, від якого живиться вентилятор, котел працювати не буде. Однак, враховуючи те, що вентилятору потрібно всього 85 Ватт (як зазвичай лампочці), цю проблему можна вирішити шляхом установки невеликого дизельного генератора.

Піролізні котли OPOP

У даному контексті, буде доречно упомінуть піролізний котел інший чеської фірми OPOP - H730 PYRO. Це поки єдина газогенераторна модель, вироблена заводом OPOP. Основною відмінністю цього котла є незалежність від електрики. Крім того, в піролізних котлах OPOP H730 можна використовувати як дрова, так і вугілля (причому вугілля переважно).

У котлі OPOP H730 утворюються при піролізі палива на колосникових гратах гази через пальник диффузорного типу надходять в камеру згоряння, де за допомогою вторинного повітря відбувається їх спалювання. При цьому вторинне повітря в камеру згоряння не нагнітається вентилятором, як у більшості піролізних котлів, а засмоктується в процесі русі газів по камері згоряння через спеціальну перфоровану трубку. Регулювання потужності котла в даному випадку здійснюється зміною ступеня відкриття заслінок первинного і вторинного повітря, при цьому котел повністю автономний (не залежить від електрики) і забезпечує ККД на рівні 85%.

Кілька слів про паливо

Піролізні котли рекомендується топити як можна більш сухий деревиною, тоді забезпечується робота котла на максимальній потужності і тривалий термін його служби.

Наприклад, дерево з 12 - 20% вмістом води має теплоту згоряння 4 кВт-год на 1 кг деревини, дерево з 50% вмістом води має теплоту згоряння 2 кВт-год / 1 кг деревини.

Залежність теплотворної здатності палива від вмісту води в деревині *