效率提升數倍!熱解鍋爐:它是什麼?工作原理是什麼?
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熱解鍋爐的運作基於一種特殊的化學反應 - 熱解。
該術語指的是有機燃料的分解過程。 用於天然氣和煤炭。 同時,大量熱能被釋放。
這個過程僅在特定條件下才可能發生:空間缺氧。高溫: 200–800 攝氏度。
熱解加熱原理
熱解被廣泛應用 在各個行業。 這種化學過程很受歡迎, 用於加熱居住空間。
任何類型的固體原料都會發生熱解:
- 柴。
- 小樹枝或木屑。
- 煤球。
- 泥炭。
- 褐煤。
- 顆粒。
- 可口可樂。
然而,熱解裝置在使用揮發性物質產量較高的燃料—木材時運作效率最高。 厚度80-100毫米。 顆粒或木材廢料與它們一起使用。
注意力! 不建議只使用鋸末或顆粒——使用它們鍋爐不會產生熱量,或者 效率降到最低。
熱解鍋爐:它的意義是什麼,它的設備
設計 熱解鍋爐 看起來像這樣:
- 煙囪。
- 控制單元。
- 加料斗。
- 噴嘴。
- 燃燒室。
- 熱交換器。
熱解加熱鍋爐是雙室裝置 - 這是它的特殊之處。 這些腔室中的主要化學反應是:
- 加料室或氣化室。 在這裡,原料進行初步熱分解。有機物在高溫作用下轉化為可燃氣體。一次空氣被引入燃燒室,以維持陰燃。燃燒溫度為 300—800℃。
圖1. 熱解鍋爐的燃料裝載室。內部用耐火粘土磚砌成。
- 燃燒室陰燃後,釋放出的空氣和氣體到達此處。產生的氣體在這裡像普通天然氣一樣燃燒。溫度 平均1200°C。 在這個階段,會釋放出大量的熱量,這是加熱所必需的。同時,也存在著強大的空氣動力阻力,因此需要強制通風,而抽油煙機正是承擔了這一作用。
腔室之間的兩個空間 劃分爐排,燃料裝入其中。燃料在此點燃,排煙器隨之啟動。爐篦可防止熱量從上部裝載室逸出,並提供少量一次風。
熱解爐 配備牽引開關,從而點燃燃料。因此,在點火開始時,鍋爐作為直接燃燒裝置運行,關閉閥門後,則切換到熱解裝置。
熱解裝置的類型、特點
熱解鍋爐的設計有所不同。 因此,有:
- 頂部有加力燃燒室。 很少遇到。設計的優點是煙氣可以暢通無阻地進入後燃室,燃燒結束後立即進入煙囪進一步冷卻。缺點之一是煙氣系統的位置不經濟,因為製造這種設計需要更多耗材。
照片2. 有下部補燃室的熱解鍋爐。箭頭指示該設備的各個組件。
- 底部的加力燃燒室。 這是最常見、最舒適的設計。由於燃燒室不在地面上,使用者裝填木柴非常方便。燃燒室還設有一個直接通往下部煙道的出口,並從那裡通往煙囪。然而,這種設計也有其缺點。例如,裝填室產生的灰燼會堵塞第二個燃燒室,因此需要更頻繁地清理。此外,還需要增加通風量,使煙霧向下流動。
還有熱解鍋爐 所用牽引力的類型不同:
- 自然通風。 無需電力。但運作需要相當高的煙囪和強大的自然通風,成本較高。
- 強制增壓牽引。 鍋爐變得依賴能源,但進入節能模式的速度會加快。這種裝置配備了自動化控制的風扇和排煙裝置——完全不再依賴天氣條件,燃燒效率也更高。這種類型的爐子可以在整個過程中以最高效率運作。 4-5小時,還有這個 多20%,比自然通風鍋爐。
依加熱方式可分為兩種。 熱解裝置:
- 用於水加熱。 熱載體是水,在熱交換器中加熱,然後通過管道流入散熱器。透過不斷循環來維持溫度。
- 用於空氣加熱。 它在家庭環境中的使用頻率較低。它通常用於為附屬建築或生產設施供暖。熱能透過暖氣團在室內分佈。這些暖氣團透過原料燃燒加熱。熱量通過 透過鋁管和鼓風機該系統是自動控制的,因此業主可以根據自己的需求輕鬆地進行自訂。
如何選擇這樣的設備
選擇基於熱解的裝置時 注意其主要特徵:
案件品質。 以前,火爐主體主要由鑄鐵製成。
現在製造商生產由板材製成的焊接車身。
這裡最重要的是它的厚度。
取決於鍋爐功率:
- 15—65千瓦: 內部結構 5毫米, 外部的 - 4毫米;
- 75-110千瓦: 內部的 - 6毫米, 外部的 - 5毫米;
- 135-195千瓦: 裡面 - 8毫米, 外部 - 6毫米;
- 200度以上: 內部組件 - 10毫米, 外部的 - 8毫米。
力量。 此指標取決於加熱面積。確定功率的方法有很多。其中最簡單、最優化的方法是採用 每10平方米1千瓦 加熱區域。
專家推薦單位 具有10%的動力儲備。 因此,為了放置 120平方米 鍋爐就可以 16千瓦。 如果領土面積 160平方米,設備的功率必須至少 18千瓦,依此類推。
參考。 如果暖氣房間的天花板高度超過 3米, 每增加一米,鍋爐功率就會增加 1-3%。
能源效率。 表示消耗的有用熱量與所用原料體積的比率。此指標主要取決於燃料。因此,為了實現有效加熱,只需使用乾耗材。
然而,容納木柴的裝載室的容積也被考慮在內。 高達60-65公分。 除此之外, 兩個攝影機 塗有特殊 一層陶瓷混凝土 - 保持爐內適當的溫度。從而使燃料燃燒更有效率。
重要的! 提供最佳性能的鍋爐 至少連續燃燒10小時 原料供應,長期不間斷 20歲。
價格。 熱解鍋爐比其他類型的暖氣鍋爐更貴。不過,這裡也有其他選擇。因此,國內 便宜2-3倍 進口的,其性能並不遜於國外同類產品。
使用的好處
- 燃燒持續時間。
經過一次標記後,這樣的設備就可以順利運作了。 到 12 點也就是說,它必須進一步加載 頻率降低 2 倍比其他固體燃料鍋爐更節能。
然而,這一切都取決於類型:普通的燃木壁爐的使用壽命約為 4小時, 頂部燃燒時 - 平均 30小時 在木柴上 煤炭消耗 5-7 天。
達到了這個效果 由於控制燃燒過程許多現代型號都配備了自動操作控制。燃燒持續時間也取決於居住空間的面積、室內外空氣溫度、設備的設計及其功率。
- 效率 85-90%。
- 原料完全燃燒。
減少原料消耗, 煙道和灰盤不需要經常清潔。
- 環保。
由於木材或類似燃料的陰燃, 有害物質減少3倍比其他固體燃料鍋爐更節能。此外,由於上部燃燒室溫度較高,排放到大氣中的有害物質也得以最小化。
- 成本效益。
即使是未劈開的大塊木柴也適合燃燒。此外,雙室燃燒減少了廢氣中的過量空氣,從而提高了節能效果。與其他類型的固體燃料鍋爐相比,熱解裝置的效率更高。 5-8%。
缺點
- 能源依賴這類鍋爐通常需要排煙機才能運作。強制通風系統需要配備發電機。排煙機的耗電量至少為 80-100瓦。
- 價格高昂。 平均而言 價格貴1.5-2倍 其他類型。
- 燃料濕度敏感性。需要最大程度的乾燥。因此,當燃燒時 1公斤 柴火 20% 濕度,設備的運作功率將 4千瓦。 如果你 1公斤 柴火 50% 濕度,功率降低 2次 並實現一切 2千瓦。
- 低負載(50%以下)機組運轉不穩定、煙氣管內焦油積聚。
- 大尺寸 熱解設備。
- 熱解鍋爐均為單迴路要加熱家用水,需要一個單獨的裝置。
- 燃料裝載過程不可能自動化 — 完全手動加載。
使用安全
熱解鍋爐的運行 意味著在盡可能高的溫度下運作。 因此各廠商對設備的安裝、運作都有很高的要求。
安裝由具有必要能力的專家進行。 鍋爐置於通風良好的獨立房間內,機組上安裝有煙囪。
還考慮到 以下操作規則:
- 如果沒有足夠的通風或所需的冷卻劑,鍋爐就無法使用。
- 不得將設備的裝載和照明工作委託給兒童或任何其他未經授權的人員。
- 流經鍋爐的管道系統中水的溫度, 不應超過 95 °C如果超過指標,則使用沙子暫時減弱機組室內的火焰。同時,所有可能的煙道擋板都會打開。
- 鍋爐運作時溫度很高,因此附近不應有易燃材料或物體。
- 嚴禁修改鍋爐設計或將其用於其他用途。
熱解鍋爐照片
圖3. 家中安裝的熱解鍋爐。旁邊存放著引火用的木柴。
圖4. Viessmann 製造商生產的熱解鍋爐。本設備配備電子控制裝置。
照片 5. 底部裝填燃料的熱解鍋爐,尺寸相當大。
有用的視頻
觀看視頻,了解熱解鍋爐的運行,並了解如何點燃它。
結論
熱解鍋爐 - 直接燃燒裝置的良好替代品。 然而,一些專家建議購買熱解設備作為備用熱源,與電鍋爐或燃氣鍋爐搭配使用。如果您仍然將熱解設備作為主要熱源,則需要專業的設計和高素質的安裝人員。