Inhalt
- Die oberen und unteren Kammern des Pyrolysekessels, was ist ihr Unterschied
- Wie Brennstoff in Pyrolysekesseln verbrennt
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«Neu» Jahrzehnte ↑
Es geht um Pyrolyse-Heizkessel. Der Name selbst spricht von einem komplexen Gerät, das ein kompliziertes Schema zum Verbrennen von Kohle oder Brennholz verwendet, um die maximale Menge an Wärmeenergie mit minimaler menschlicher Beteiligung zu erhalten.
Es ist erwähnenswert, einige wichtige Merkmale solcher Brenner zu erwähnen:
- Es gibt Pyrolysekesselkonstruktionen, die sowohl für Holzbrennstoff als auch für Kohle ausgelegt sind, wobei letztere aufgrund der hohen Verbrennungswärme noch bevorzugter sind;
- Die Hauptwärmemenge wird bei der Verbrennung gasförmiger Zersetzungsprodukte von Brennholz, Kohle oder Brikett in der Gasgeneratorkammer des Kessels erzeugt;
- Damit der Pyrolyse-Verbrennungskessel funktioniert, ist ein kontrollierter Luftstoß erforderlich, häufig unter Verwendung eines elektrischen Ventilators. In diesem Fall kann der Pyrolysekessel ohne Strom anhalten.
Es gibt Konstruktionen, bei denen keine elektrische Druckbeaufschlagung der Luft erfolgt. In diesem Fall sollte der Schornstein für den Pyrolysekessel etwa 30% höher sein als der Standardkamin, um den erforderlichen Luftdruck in die Pyrolysevergasungskammer und in den Hohlraum der Restverbrennung des Gas-Luft-Gemisches bereitzustellen.
Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels ↑
Ein moderner Pyrolysekessel wird korrekter als Gasgenerator bezeichnet. Auf solchen Geräten arbeiteten die berühmten anderthalb Lastwagen und ZIS während des Krieges und in den ersten Nachkriegsjahren unter den Bedingungen des schwersten Benzinmangels. Schon damals gab es «geschliffen» in der Praxis die erfolgreichste Pyrolyseeinheit Design.
Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels basiert auf der Verwendung von drei getrennten Kammern:
- Brennstoffladekammer, in der Brennholz oder Kohle getrocknet und auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird;
- In einen Pyrolysehohlraum oder eine Vergasungskammer wird eine kleine Menge Luft dosiert, die für die Erwärmung und thermische Zersetzung des Kraftstoffs bei seiner Umwandlung in brennbare Gase sorgt.
- Die Brennkammer des Luft-Gas-Gemisches. Die hohe Verbrennungstemperatur und die Fähigkeit, die Luftmenge genau zu messen, ermöglichen es Ihnen, Brennstoff mit einem anständigen Kesselwirkungsgrad zu verbrennen.
Konstruktionsmerkmale des Pyrolysekessels ↑
Die Idee, eine zweistufige Pyrolyseverbrennung aufzubauen, ist sehr erfolgreich. Der Verbrennungsprozess ist sauberer und stabiler, ohne dass der Kraftstoff in der Asche unterbrennt. Das Verbrennen von Holz an sich ist von geringem Interesse. Sie müssen die freigesetzte Wärme dennoch irgendwie in die Luft eines beheizten Raums übertragen. Dank einer solchen Organisation der Pyrolyse und Wärmeerzeugung erwies es sich als ausreichend, einfach Pyrolysekessel für eine lange Verbrennung mit einem Wasserkreislauf zu bauen. Es ist möglich, der Verbrennungszone Wärme zu entziehen und auf die gleiche Weise wie bei einem herkömmlichen Gaskessel zu übertragen und seinen Betrieb ebenso einfach zu regulieren.
Obere und untere Kammern des Pyrolysekessels, was ist ihr Unterschied ↑
Die Konstruktion unterscheidet zwischen den Konstruktionen von Pyrolyse-Verbrennungskesseln mit den oberen und unteren Stellen der Brennkammer für die Verbrennung von Sublimationsprodukten.
Das Prinzip und die Unterschiede in der Konstruktion des Kessels sind aus den Diagrammen und Zeichnungen ersichtlich. In einem System mit einer niedrigeren Position sind Vergasungskammern leichter zu warten und vom Aschegitter und den Lagertanks zu reinigen. Bei Konstruktionen mit der oberen Position der Pyrolysekammer ist es einfach, einen Tag lang Kraftstoff zu laden, ohne Bunker und spezielle Zuführungen zu verwenden. Ein Konkurrent mit einer unteren Kamera ohne Bunker wird das Verlegen des Brennholzes in 7-8 Stunden abschließen.
Wie Brennstoff in Pyrolysekesseln verbrennt ↑
In beiden Fällen werden Primär- und Sekundärluft im Pyrolysekessel verwendet. Primär wird dem Vergasungsraum in äußerst begrenzten Mengen zugeführt. Dieser Ort kann als das Herz des Pyrolysekessels bezeichnet werden. Sein Wirkungsgrad und sein thermischer Wirkungsgrad werden genau durch die Fähigkeit bestimmt, den Brennstoff unabhängig von seiner Menge, Qualität und Sublimationsfähigkeit tief und effizient zu vergasen.
In der Phase der Pyrolysevergasung von Brennstoff versuchen sie, die gesamte Wärme vom Schwelen des Brennstoffs im Kammervolumen abzuhalten. Dazu ist das Kammervolumen von der Außenumgebung isoliert und besteht häufig aus Keramik, die gegen die aggressivsten Verbindungen resistent ist, die beispielsweise in Schwefelkohlen voll sind. Manchmal werden anstelle von kapriziöser Keramik spezielle Gusseisensorten verwendet, was sich bei der Arbeit als gut erwiesen hat. Normaler Stahl brennt in wenigen Wochen zu Löchern. Auf dieser Basis ist es leicht, einen anständigen Pyrolysekessel von einer Nachahmung eines guten Kessels zu unterscheiden.
Zusätzlich wurden in einzelnen Versionen von Pyrolysekesseln Brennstoffsilos erfunden, die die Zufuhr von Brennholz zur Brennstoffvergasungskammer ermöglichen. Jetzt muss der Eigentümer nur noch einmal täglich das Fach mit Brennholz oder Kohle beladen und regelmäßig Schlacke und festen Abfall aus dem Lager entfernen.
Regulierung und Kontrolle von Pyrolysekesseln ↑
Theoretisch kann die Tiefe des Nutzbrennstoffs nur mit hochwertigem Holzbrennstoff 90% erreichen. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Holzkessel drückt maximal 50-60%. Alle anderen Geschichten sind Fiktion von Vermarktern.
Der Betrieb eines Pyrolysekessels hängt sehr stark von der Stabilität der Automatisierung ab. Wenn Brennholz verbrannt wird, ist die Zusammensetzung der Vergasungsprodukte aller Holzarten ungefähr gleich, wobei sich der Heizwert und die Menge des freigesetzten brennbaren Gases geringfügig unterscheiden. Unter solchen Bedingungen ist es sehr einfach, die Zufuhr der optimalen Sekundärluftmenge aufrechtzuerhalten, damit keine Wärme durch überschüssige Luft in das Rohr geblasen wird.
Bei Kohle ist alles viel ernster. Die Kohlevergasung ist ein sehr komplexer Prozess, und für eine ordnungsgemäße Tiefgasbildung ist ein komplexes Steuersystem erforderlich. Daher lehnen viele Hersteller von Pyrolysekesseln im Allgemeinen die Arbeit mit einem solchen Brennstoff ab.
Probleme der Kohlevergasung ↑
Der Prozess der Vergasung von Kraftstoff ist sehr komplex und vielfältig und erfordert eine genaue Dosierung der Luft. Die billigsten Optionen für Pyrolysekessel sind nur für Holz oder Holzpellets vorgesehen. Tatsache ist, dass die Vergasung oder thermische Destillation von Holz überhaupt nicht kontrolliert werden kann. Es reicht aus, das Holz auf engstem Raum auf 270 bis 300 Grad zu erwärmen, und dann läuft der Prozess der Gaserzeugung automatisch ab, ohne Luft oder Wärme zuzuführen.
Kohlevergasungsprodukte hängen stark von der Qualität der Kohle und dem thermischen Regime ab. Darüber hinaus kann der Heizwert von Gasen und die Temperatur sehr stark sein «gehen» abhängig von der Vergasungstemperatur und der zugeführten Primärluftmenge. Wenn die Automatisierung aufgrund der hohen Temperatur im Nachbrenner falsch eingestellt ist, können Sie den Wärmetauscher verbrennen und einen Unfall erleiden.
Laut den Eigentümern von Pyrolysekesseln ist es oft notwendig, die optimale Kohlensorte und die Größe der Stücke fast manuell auszuwählen. In diesem Fall wird normalerweise Brennholz verwendet, um den Kessel zu starten, und dann in Kohle oder Kohlebrikett überführt.
Vorteile von Pyrolysekesseln gegenüber herkömmlichen Öfen ↑
Das Pyrolyseverfahren ist wirtschaftlicher. Selbst der teuerste Kessel herkömmlicher Bauart kann Kohle nicht vollständig verbrennen. Im besten Fall beträgt der Rest des unverbrannten Brennstoffs in der Schlacke 10 bis 18%. In Kraftwerken in industrieller Verbrennung mit «Hintergrundbeleuchtung» Heizöl oder Erdgas Unterkohle der Kohle beträgt 5-10%.
Eine gute Verbrennungsqualität ermöglicht es Ihnen, Kraftstoff mit einer minimalen Menge an schädlichen und krebserregenden Substanzen zu verbrennen. Wenn jedoch bei der Konstruktion des Pyrolysekessels Druckentlastungen von Ventilen oder Mannlöchern auftreten, können Kohlenmonoxidlecks im Raum auftreten, die der Hauptbestandteil von Brennstoffvergasungsprodukten sind.
Ein Pyrolysekessel ist schwieriger zu warten, seine Wirksamkeit hängt direkt von der Qualität und Zuverlässigkeit der Automatisierung ab. Darüber hinaus ist ein normaler stabiler Betrieb nur möglich, wenn mindestens ein Drittel der regulären Kraftstoffmenge geladen wird, während bestimmte Einschränkungen hinsichtlich der Größe der Teile und der Luftfeuchtigkeit bestehen.
Selbst gemachter Pyrolysekessel ↑
Unser Mann kann jede Aufgabe erledigen. Selbstgemachte Pyrolysekessel mit einer oberen Kammer werden seit langem mit ihren eigenen Händen aus improvisierten Materialien und alten Propanflaschen hergestellt. Anstelle einer stationären oberen Abdeckung wird eine abnehmbare mit einem Rohr verwendet, und natürlich gibt es bei dieser Konstruktion des Pyrolysekessels überhaupt keine Automatisierung, daher arbeiten sie in der Regel mit Altöl und Brennholz.
Fazit ↑
Trotz des Verwandten «Antike» Pyrolysekessel zur Gaserzeugung können als neue Idee angesehen werden, deren Umsetzung den Einsatz moderner Automatisierungsanlagen und die Kontrolle der Verbrennungsqualität erforderte. Der nächste Schritt bei der Entwicklung von Kesseln wird die sogenannte flammenlose Verbrennung sein, bei der der Brennstoff bei einer sehr niedrigen Temperatur von 200-300 oxidiert wirdÜber mit minimalem Wärmeverlust.
