Cazanele cu combustibil solid au suficiente avantaje față de alte tipuri de încălzire, deoarece
acesta poate funcționa pe deplin autonom, independent de sistemul de încălzire central (gaz, electricitate). Fara a fi surprinzator, ei au castigat o mare popularitate in zonele cu probleme de gaz. În plus, combustibilul pentru cazanele cu combustibil solid are un cost mai mic, ceea ce le face o achiziție reală în cazul în care este necesar să se minimizeze costul încălzirii. Mai mult decât atât, un astfel de cazan poate fi folosit neregulat, ca rezervă.
Tipuri de cazane pe combustibil solid:
- În funcție de materialul de bază al construcției:
- cazan din fontă solidă;
- cazane de combustibil solid din oțel. - Prin numărul de bucle:
- cazan cu un singur circuit;
- cazan cu combustibil solid cu două circuite. - După tip:
- Cazane universale care funcționează pe diferite surse de energie (combustibil solid, gaz, electricitate, combustibil lichid);
- cazane clasice de combustibil solid;
- sisteme de generatoare de gaz pentru arderea pirolizei. - După tipul de combustibil:
- cherestea;
- cărbune dur;
- cărbune brun;
- turbă;
- ulei de șisturi.
Combustibil pentru cazane pe combustibil solid
Combustibilii solizi au un avantaj economic important în raport cu restul - prețul lor este destul de stabil în timp. De aceea mulți occidentali preferă cazanele cu combustibil solid. Mai mult decât atât, în aceste țări, pelete cilindrice speciale din lemn sunt produse central - așa-numitele pelete. Sunt fabricate din făină din lemn, fără a folosi alți aditivi chimici, nocivi din punct de vedere ecologic. Legarea într-o granulă cilindrică are loc datorită unei substanțe naturale - lignină, care are efect de legare la încălzire. Peletele au suficiente avantaje față de alte surse de energie: sunt ușor de manevrat, nu costă prea mult, dau o căldură mare de ardere.
Orice combustibil pentru cazanele cu combustibil solid este combustibil, al cărui element principal este carbonul. Cele mai importante surse sunt cărbunele de piatră și cărbune, cherestea, turbă, șisturi. În plus față de carbon, această materie primă conține, de asemenea, oxigen, sulf, azot, hidrogen (tabelul 4.2), raportul dintre care în combustibil determină proprietățile sale. Nu este surprinzător faptul că aceeași cantitate, de exemplu, a cărbunelui și a lemnului de foc oferă o cantitate diferită de căldură, adică valoarea calorică a ambelor tipuri de combustibil este diferită. Cea mai mare valoare a acestui indicator este cărbunele. De regulă, combustibilul combustibil este utilizat pentru obținerea căldurii, dar cazurile când este necesar și pentru efectuarea lucrărilor mecanice nu sunt mai puțin frecvente (vezi tabelele 4.3, 4.4).
Caracteristicile comparative ale diferiților combustibili
Căldura de combustie MJ / kg
Cărbunele este o sursă foarte veche de energie și căldură. Acesta a fost format cu mult timp în urmă și, prin urmare, este distribuit pe întreaga planetă la diferite adâncimi.
Cărbunele brun are o educație ulterioară. Sursa creării sale a fost, de regulă, lemn. Nu este surprinzător că are suficientă umiditate - până la 60%. Extrageți-l la minele deschise, nu săpați. Materia primă are o valoare calorică relativ scăzută, deci este utilizată la fața locului și nu este transportată în alte țări.
Sursa de turbă este plantele din mlaștină. Prin urmare, există multă apă în ea. Se extrage turba, se taie în bucăți și se usucă, după care este potrivit pentru ardere.
Lemnul este o sursă mai puțin obișnuită de combustibil. De regulă, se utilizează sub formă de deșeuri din industria de prelucrare a lemnului și de prelucrare a lemnului. Cărbuneul este de asemenea produs din acesta prin tratarea în cuptoare de ardere a cărbunelui.
Având în vedere valorile standard ale eficienței, fiecare litru de combustibil lichid standard poate fi înlocuit cu trei kilograme de lemn. Și la fiecare 200 m3 de gaz sau 200 de litri de combustibil lichid corespunde energiei extrase de aproximativ un metru cub de fag ars.
Tipuri de cazane pe combustibil solid
Cazanele cele mai populare cu combustibil solid sunt fonta (Figura 4.10). Oțel mai puțin obișnuit. Primele sunt convenabile din cauza costului redus și a duratei de funcționare (acestea servesc de obicei până la 20 de ani, în timp ce cele din oțel - pentru 5-10 ani mai scurte). Un dezavantaj al acestor dispozitive este o zonă mică convectivă pentru schimbul de căldură, care permite gazelor reziduale să mențină o temperatură ridicată. Acest lucru are un efect negativ asupra eficienței. Dar o problemă similară poate fi eliminată parțial dacă boilerul nu este conectat direct la coș, ci printr-o clapetă specială sau un perete de încălzire.
Fig. 4.10. Cazan solid din fontă
Cazanele cu combustibil solid se extind în fiecare an pe piață. Dar majoritatea modelelor au un dezavantaj - sunt potrivite doar pentru un anumit combustibil. Un cazan din fontă, de regulă, funcționează la temperaturi ridicate ale apei - în zona de 90-950 ° C. Dezavantajele sale sunt dificultatea instalării cazanului și greutatea mare. Cazanele cu combustibil solid din oțel nu au o astfel de problemă, deoarece pereții lor sunt destul de subțiri.
În casele particulare, de regulă, principala sursă de energie - lemnul, care are un conținut redus de calorii. Prin urmare, arderea lor se efectuează într-un cuptor de arbori, unde o mare parte a lemnului este pusă să-l ardă pentru o lungă perioadă de timp (Figura 4.11).
Fig. 4.11. Cazane cu combustibil solid pentru arderea îndelungată
Tipurile de oțel ale cazanelor cu combustibil solid au o inerție mai mică, se încălzesc mai repede până la temperatura dorită, se mențin cu acuratețe la un anumit nivel. Dar ele sunt mai exigente asupra combustibilului în sine. Deci, unele cazane nu sunt potrivite pentru utilizarea cărbunelui. Pentru a le face să lucreze cu această materie primă, ele sunt modificate prin adăugarea de grătare din fontă. De asemenea, pentru încălzirea apei, se introduce o bobină specială sau un bronz cu o capacitate de 6-12 kW.
Principiul funcționării cazanelor cu combustibil solid
În funcție de procesul de combustie a gazelor volatile, se disting un cazan cu acțiune directă și un generator de gaz (cazan de piroliză).
Cazanul are următoarele avantaje:
- construcția simplificată;
- autonomie completă;
- echipament ieftin.
- valori scăzute ale eficienței;
- necesită îngrijire constantă a unității.
Principiul de funcționare al cazanelor pe bază de combustibil solid de tip generatoare de gaz este trecerea aerului primar prin grătar pentru a asigura arderea combustibilului solid și secundar - pentru arderea gazelor volatile într-un compartiment separat. Pentru ca aerul secundar să pătrundă în cameră, acesta este alimentat prin tuburi având o secțiune transversală reglabilă. Datorită reglajului debitului de aer secundar, ieșirea cazanului se modifică la valoarea necesară.
Cazanele de piroliză (Figura 4.13) sunt lipsite de cea mai importantă componentă a cazanului clasic de combustibil solid - independența energetică completă. Al doilea dezavantaj este că acestea sunt destul de scumpe. Dar aceste unități permit extracția maximă maximă a avantajului energetic din combustia combustibilului, în timp ce se obține un pic de cenușă și funingine. La funcționarea cazanului, este posibilă reglarea intensității funcționării sale în intervalul 40-100%.
Fig. 4.13. Boiler de piroliză
Nu mai puțin un avantaj important al cazanelor de piroliză este eficiența lor ridicată, care în unele cazuri ajunge la 85-90%. Explozia pirolizei este foarte folosită în industrie. Principiul său este după cum urmează: aerul primar este alimentat la cărbuni, care se află în compartimentul de combustibil. Aceasta duce la formarea unui așa-zis gaz generator (de obicei CO). Gazul trece printr-o duză ceramică, amestecând-o cu aer secundar. Acest amestec arde într-o cameră specială, unde există un catalizator care permite distrugerea cât mai mult posibil a funinginii și a compușilor grei. Ca rezultat al procesului, doar gazele de ardere ies din conducta, în care nu există impurități toxice și toxice.
Avantaje ale cazanelor de tip piroliză:
- managementul automatizat;
- nivel ridicat de eficiență;
- posibilitate de control al puterii cazanului.
- costul unitar ridicat;
- este necesară conectarea la electricitate.
De asemenea, sunt disponibile cazane care au o cameră clasică de combustie pentru combustibil solid și arzătoare suplimentare pentru combustibil lichid și gaz. Această opțiune combinată este convenabilă pentru cei care intenționează să utilizeze ambele tipuri de combustibil sau în acest stadiu nu are o conexiune principală, dar nu dorește să cheltuiască bani suplimentari pentru achiziționarea a două cazane (combustibil solid și gaz).
Avantajele acestor cazane: capacitatea de a alege tipul de combustibil utilizat, automatizarea completă a sistemului. Dependența energetică a unui astfel de boiler și costul său ridicat sunt, de asemenea, considerate dezavantaje.
- variante cu tipul de combustibil;
- posibilitatea de automatizare.
- sunt volatile;
- costul ridicat al echipamentului.
Cazan combustibil solid cu două circuite
Așa cum am menționat deja, distingem un circuit (este folosit exclusiv pentru încălzirea camerei) și un cazan cu combustibil solid cu două circuite (are capacitatea de a încălzi apa în paralel). Un cazan cu două circuite este o opțiune excelentă pentru cei care au nevoie de apă caldă, dar nu există opțiunea de a instala un sistem suplimentar de încălzire. Există două tipuri de astfel de sisteme: cu o bobină și un cazan încorporat.
Desigur, pentru o astfel de economie trebuie să plătiți pentru confort. Astfel de cazane nu permit obținerea unei precizii ridicate în reglarea încălzirii, astfel încât apa să aibă o temperatură stabilă. Acesta este probabil principalul dezavantaj al unui cazan cu combustibil solid în fața unui dispozitiv similar cu gazul sau motorul diesel.
Avantajele cazanelor cu două circuite includ următoarele:
- prețul suficient de mic și ușurința de operare în comparație cu instalarea unui sistem suplimentar;
- posibilitatea utilizării diferitelor tipuri de combustibil (cărbune, lemn, turbă, șisturi);
- ușurința de întreținere (toate acțiunile pot fi efectuate pe cont propriu, inclusiv reparații minore);
- durata de funcționare, fiabilitatea și calitatea unităților de producție.
Astfel de cazane, la fel ca toate celelalte, au și dezavantaje: - lipsa sistemului automat de alimentare cu combustibil (este necesar să se încarce manual combustibil solid);
- Este necesar să se aloce un loc pe un amplasament pentru depozitarea carburanților;
- întreținerea echipamentului necesită suficient timp și energie;
- lipsa posibilității de reglaj fin al temperaturii apei;
- Combustibilul trebuie livrat perfect în compartiment, astfel încât poate fi necesar să îl uscați;
- comparativ cu eficiența de combustie comparativ cu alte surse.
Camera cazanului pentru cazanul pe combustibil solid
Cazanele cu combustibil solid, toate fără excepție, trebuie să se găsească într-o încăpere separată special pregătită pentru acest scop. Cazanul pentru un cazan pe bază de combustibil solid are propriile sale cerințe, care trebuie implementate în etapa de proiectare și construcție a clădirii:
- Distanța de la cazan la perete trebuie să fie de 2 m;
- toate suprafețele camerei (pereți, tavan, podea) ar trebui să reziste la foc. La foc (în cazul în care o astfel) nu este răspândit la alte camere, toate suprapunere trebuie să fie rezistente la foc și rezistență la foc să reziste cel puțin 0,75 ore;
- înălțimea tavanului trebuie să fie de 2,5 metri sau mai mult;
- lățimea ușii nu este mai mică de 80 cm;
- în unele cazuri poate fi necesar să instalați o ușă de incendiu.
Plasarea cazan pentru combustibil solid în cameră, rețineți că acesta trebuie să fie ușor accesibile pentru inspecția periodică a tuturor componentelor și a curăța funingine și cenușă. Selectați cele mai bune premise opțiune - o clădire non-rezidențiale separate, care dispune de ventilație adecvată și un sistem de coș de fum. De asemenea, ar trebui să fie o sursă de aer proaspăt (de exemplu, ventilator) fereastră și.
îndepărtat periodic din cenușa cuptorului și zgură, este umplut cu apă, pentru a reduce la minimum riscul de reaprindere și scoate într-un spațiu special dedicat pentru aceste deșeuri.
În cazul în care nu cazanul este de a face munca, ceea ce a dus la o mulțime de praf în aer va fi. Acesta poate cădea pe schimbătorul de căldură, se depune în cantități mari, reducând astfel munca necesară pentru o cantitate normală de aer mai mare acumulare de funingine și reducând eficiența cazanului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: