Первые несколько дней самодельный котел работает в режиме тестирования. В это время лучше не оставлять его без присмотра и использовать только качественное топливо, а камеру загружать на 2/3 загрузки. После тестирования котел можно запускать на полную мощность и наслаждаться теплом в доме.

чертежи, схемы и видео сборки отопительной системы

Основным принципиальным отличием твердотопливных пиролизных котлов считается постепенное горение в условиях нехватки кислорода. Результатом сгорания топлива в таких условиях является образование горючего газа, который потом сжигается в дополнительной камере. При этом в качестве топлива используется древесина, брикеты из торфа, обычный уголь и даже бытовые отходы.

Несмотря, на конструктивную сложность устройства пиролизных котлов их сборка возможна даже своими руками при условии наличия, навыков сварщика и соответствующих чертежей и схем отопительного прибора. Но перед началом работ важно понимать, что конструкции котлов подразделяются на агрегаты с нижним и верхним расположением камеры сгорания.

При этом конструкция котла будет зависеть от метода подачи газа во вторичную камеру. Котёл с нижней камерой дожига работает по принудительному принципу подачи газа при помощи вентилятора. В свою очередь, система с камерой расположенной вверху конструкции работает за счёт законов физики, когда тёплый воздух, самостоятельно поднимается вверх.

Пиролизный котел с верхней камерой

В свою очередь, при пиролизе создаются определённые условия, при которых твёрдое топливо горит очень медленно с большим выделением тепловой энергии. Это было достигнуто за счёт сгорания топлива в условиях недостачи кислорода. Результатом такого горения является разложение топлива на уголь и горючие газы. Если не углубляться в сложные процессы, то смысл работы будет заключаться в следующем:

• пиролизное устройство состоит из двух металлических корпусов схожей формы, но различного диаметра соединённых между собой с помощью сварки;
• внешним кожухом служит корпус больших размеров, а топкой меньшая конструкция;
• в полученное между ними пространство заливается вода, которая является основным теплоносителем;
• меньшее изделие тоже разделено на несколько частей за счёт воздушного распределителя — одна часть предназначена для сгорания топлива, а другая для дожига пиролизных газов;
• воздушный распределитель напоминает телескопическую трубу с лопастями на конце, для равномерного распределения газов, выделяющихся, в процессе горения топлива;
• с другой стороны воздушного распределителя в область горения топлива подаётся кислород;
• в процессе прогорания топлива распределительное устройство начинает опускаться, и кислород подаётся на следующий уровень;
• контроль процесса работы пиролизного котла производится в автоматическом режиме за счёт специальных приборов, подключённых, к сети электрического тока.

Для обеспечения максимального эффекта горения важно учитывать температуру воспламенения древесины и степень её влажности, которая, испаряясь, в значительной мере влияет на качество работы пиролизного котла.

Что понадобится для изготовления котла?

Для изготовления конструктивно сложного устройства понадобится наличие широкого набора инструментов, расходных материалов и документации в соответствии со следующим перечнем:

• чертёж или схема пиролизного котла с точным указанием размеров прибора;
• электросварочный аппарат с электродами;
• шлифовальная машинка;
• турбинка с отрезными кругами по металлу.

Из расходных материалов нужно позаботиться о наличии следующих комплектующих:

• толстостенная 3 мм труба 1300 мм длины и 500 мм диаметра;
• полутораметровая труба 450 мм в диметре и стенками 3 мм толщины;
• трубка 1200 мм длиной и 60 мм в диаметре;
• кольца диаметром 500 мм 2 штуки;
• листовой металл или готовая загрузочная дверца и люк для зольника;
• четыре металлические петли и две ручки;
• стальная задвижка;
• швеллер или уголок для крыльчатки и ножек;
• асбестовый материал для утепления дверок, что позволит в значительной мере снизить потери тепловой энергии;
• шнур из асбеста для уплотнения зольниковой и топочной дверок.

Изготовление пиролизных котлов – процесс достаточно сложный и не всегда оправдывает себя. Полученное изделие прекрасно подходит для обогрева подсобных помещений, но в целях безопасности в жилом доме целесообразно использовать заводские обогревательные системы, такие как котёл Холмова.

Изготовление корпуса котла

Для сборки пиролизного котла своими руками рекомендовано использовать стальные материалы толщиной 4 мм. Но с целью экономии для кожуха конструкции можно использовать 3 мм металл.

1. Берётся 2 трубы, диаметр которых должен составить 1500 и 1300 мм соответственно. Меньшая труба вкладывается внутрь более широкого аналога и соединяется с последней при помощи кольца, которое также изготавливается своими руками из обрезка уголка 2,5х2,5 см.
2. Из стали вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается на дно внутреннего патрубка. В итоге получается бочонок, наваренный на водонагревательный контур, по ширине составляющий 25 мм.
3. С нижнего конца бочонка прорезается отверстие прямоугольной формы 150 мм по ширине и 80 мм по высоте. Полученное отверстие будет являться дверцей зольника. Далее, вваривается зольниковый люк и монтируется дверца, которая оснащается петлями и металлической задвижкой.
4. Вверху водяной рубахи прорезается отверстие прямоугольной формы, в которое в дальнейшем будет загружаться топливо. Вваривается загрузочный лючок, оборудуется дверца, которая также оснащается металлическими петлями и задвижкой. Лучше использовать двойную дверцу в пустую полость, которой вложить прокладку из асбестового материала. Это в значительной мере снижает тепловые потери.
5. Также сверху пиролизного котла приваривают выпускной патрубок, предназначенный для вывода отработанных газов в трубу дымохода.
6. В верхней и нижней части рубахи привариваются патрубки 4-4,5 см в диаметре, с резьбой на концах предназначенные для подключения котла к отопительной системе.
7. Все сварные стыки хорошенько подмыливаются и проверяются на герметичность. Затем выполняется опрессовка рубашки котла под давлением не меньше 2-2,5 кг на см квадратный. В случае обнаружения огрехов они удаляются с помощью сварочного аппарата.

Хочется отметить, что довольно удачно сочетается пиролизный твердотопливный котёл с воздушной системой отопления, а не стандартной конструкцией с водяным теплоносителем. В такой ситуации передача воздуха происходит по трубам, а его возврат обратно в систему по полу. Такой обогрев не перемерзает в морозы, если котёл простаивает вхолостую а, следовательно, нет необходимости сливать теплоноситель в случае отъезда хозяев.

Сборка распределителя воздуха

Только после тщательного изучения схемы и чертежа устройства можно переходить к сборке воздухораспределителя. Очень подробно сборка воздухораспределителя пиролизного котла представлена в видео с учётом подробной последовательности действий:

1. Из листового металла вырезается круг диаметр, которого должен быть меньше на 20-30 мм основного корпуса. По центру в соответствии с диаметром распределителя воздуха высверливается отверстие.
2. В полученное отверстие вставляется труба распределителя воздуха, которая приваривается сварочным аппаратом.
3. На нижней поверхности стального блина привариваются обрезки швеллера, по форме напоминающие лопасти.
4. На другом конце приваривается петля, предназначенная для поднятия и опускания конструкции. Затем монтируется заслонка регулировки поступления кислорода в топочную зону.

На этом изготовление воздухораспределителя своими руками может считаться завершённым. Остаётся из металлического листа вырезать 500 см блин с отверстием 80 мм диаметром по центру. Готовая конструкция вставляется в корпус котла, и крышка приваривается герметичным швом. На петлю распределителя воздуха крепится тросик и вся конструкция готова к установке и вводу в эксплуатацию.

Особенности пиролизного котла с нижней камерой

Система с наддувом функционирует за счёт поступления горючих газов в камеру дожига посредством вмонтированного вентилятора. Из-за этого в камере нагнетается избыточное давление. При этом такая конструкция предусматривает использования любого даже самого дешёвого вентилятора, благодаря которому можно выполнить совмещение топки с камерой дожига.

Но это достоинство одновременно является и недостатком по той простой причине, что такой пиролизный котёл имеет КПД не более 83%. Из-за нагнетаемого давления часть воздуха попросту не попадает в центр процесса горения и поэтому топливо сгорает не до конца. Помимо этого под давлением часть пиролизного газа попросту вылетает в дымоходную трубу не сгорая, что опять-таки сказывается на коэффициенте полезного действия. Но самое главное слишком мощный наддув может привести к взрыву котла.

Особенности установки готовой конструкции

Установка пиролизного котла длительного горения собранного своими руками должна происходить в полном соответствии схеме и требованиям пожарной безопасности, так как процесс горения такого агрегата может достигнуть чрезмерно высокой температуры.

• В качестве котельной лучше использовать отдельное помещение.
• Чтобы обеспечить качественную вентиляцию котельная снабжается приточным отверстием.
• Котёл должен располагаться на забетонированной или выложенной из кирпича поверхности.
• Непосредственно перед топкой укладывают металлический лист.
• К ближайшим легко воспламеняемым материалам от котла должно оставаться свободное пространство не менее 2 м.

Пиролизные котлы, можно изготавливать как своими руками, так и приобретать готовые изделия в магазине. При этом выбор будет сделан индивидуально каждым домовладельцем в зависимости от его предпочтений. Конструкцию такого устройства сложно назвать простой для самостоятельного изготовления. Однако в итоге можно сэкономить значительную денежную сумму, хотя безопасность и качество работы самодельного устройства остаётся под сомнением.

чертежи схемы; как сделать его из кирпича на естественной тяге, пошаговая инструкция

Прежде всего, чтобы сконструировать пиролизный котел своими руками, подбирается подходящая схема и чертеж.

Рассмотрим три основных способа изготовления из различных материалов:

• Из бочки или стального листа в виде цилиндра.
• Из прочной стали в кубической форме, используя схему Беляева,
• Из кирпича в виде печи. Прежде чем выбрать тот вид котла, который вы будете создавать, рассмотрите все чертежи и схемы, а также инструкции по сборке.

Каждый тип самодельного оборудования длительного горения обладает своими преимуществами и недостатками. Из бочки получится компактная конструкция для гаража, а кирпичная печь сможет обогреть весь дом, значительно экономя топливо.

Пиролизный котел из бочки

Нам потребуется 200 литровая металлическая бочка. Можно взять готовую, а можно изогнуть и сварить лист стали толщиной 3-4 мм. Срезаем у нее верхний торец и делаем из него крышку, приварив по окружности полоску металла. По центру высверливаем отверстие под воздуховодную трубу. Сбоку в верхней части бочки сверлим отверстие под дымоход и ввариваем в него дымоходный патрубок.

Следующим делаем поршень. Он представляет собой круг, по диаметру несколько меньший крышки бочки, чтобы он мог в нее поместиться. По центру сверлиться отверстие и к нему приваривается воздуховодная труба, по которой кислород будет поступать в топку.

В верхней части делаем заслонку, которая будет регулировать количество поступающего внутрь воздуха. Для этого сверлим сквозное отверстие, вставляем в него плотный штырь и привариваем внутри к нему небольшую пластину. Вращая его, мы меняем площадь отверстия.

Снизу стальной лист необходимо утяжелить, чтобы при сгорании поршень под своей тяжестью опускался и измельчал сгоревшее топливо. Важно, чтобы все сварочные швы были герметичны. Если этого не будет, котел не сможет работать достаточно эффективно.

Пользоваться таким самодельным котлом просто. На дно засыпается топливо и поджигается. Когда оно достаточно разгорится, сверху устанавливается поршень и закрывается крышка. По мере горения, поршень постепенно будет опускаться.

Под ним будет происходить процесс тления, а сверху него будут сгорать выделяемые газы. Такая конструкция еще называется пиролизной головкой и может работать на дровах или смежных видах топлива из древесных отходов.

Котел по схеме Беляева

Нам понадобятся следующие материалы:

• Около 10 квадратных метров металлического листа толщиной 4-5 мм.
• 8 метров стальной трубы, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм.
• По одному метру трубы диаметром 159 мм и 32 мм.
• 15 штук шамотного кирпича.
• Вентилятор дутьевой.
  Дутьевой вентилятор на пиролизном котле
• Стальные полосы, шириной 20, 30 и 80 мм.

Из основных инструментов нужны будут болгарка, дрель и сварочный аппарат.

Пошаговая инструкция сборки пиролизника:

1. Собирается две камеры сгорания. Топка, в которой будет сгорать древесина и газовая, где горят выделяемые газы.
2. К ним приваривается задняя стенка и воздухоотводы из швеллера или профтрубы с просверленными отверстиями.
3. В топке делается отверстие и вваривается патрубок, через который будет поступать внутрь кислород.
4. Следующим изготовляется теплообменник. Для этого берем две пластины металла и просверливаем в них симметричные отверстия под трубу сечением 57 мм.

   Труба режется на куски одинаковой длины, и они ввариваются в заготовки. Далее он приваривается к котлу.

5. Перед тем, как сделать и приварить лицевую стенку на камеры сгорания, в ней производятся два отверстия. Они будут предназначены для труб входящего и выходящего воздуха.
   Схема пиролизного котла
6. Приваривается боров и крышка перед заслонкой. Все сварочные швы важно зачистить болгаркой.
7. Сверху всю конструкцию обшиваем листом шириной 4 мм с уголками. Верхнюю часть дополнительно утепляем. После этого проверяем короб на герметичность. Сделать это можно с помощью воды. Если герметичности не будет, КПД котла значительно уменьшится.
8. Из чугунных пластин делаются дверцы для камер сгорания. Привариваются петли и они устанавливаются. Сверху ставятся защелки.
9. Нижнюю камеру выкладываем кирпичами, предварительно порезав их по необходимым размерам. Так как их не будет видно, не обязательно покупать новые. Можно найти бесплатно возле любого разрушенного здания.
10. Устанавливается нагнетающий вентилятор на выход воздуховодной трубы.

Также такую конструкцию можно сделать из КСТ котла, применив его в качестве корпуса.

Кирпичный пиролизный котел

В своем доме можно построить печь, которая будет работать по принципу пиролиза. Она монтируются в одну из стен. Дымоход выводится на крышу, продукты сгорания выводятся на естественной тяге. Камеры сгорания делаются стальными, колосник чугунный, корпус из кирпичной кладки. Во всем остальном устройство принципиально ничем не отличается.

Схема пиролизного котла из кирпича

По периметру конструкция выкладывается керамическим кирпичом, внутренние перестенки делаются из шамотного кирпича. Важно кладку производить очень качественно, так кА от этого будет зависеть производительность печи.

В заключение предлагаем посмотреть видео о том, как сделать пиролизный котел своими руками из газового баллона:

Пиролизный котел своими руками — изготовление и эксплуатация!

Пиролизный котел – одна из наиболее современных и экономичных разновидностей отопительных агрегатов. Для работы такого котла подходит самое разнообразное твердое топливо – от дров и прессованных гранул до торфа и бытового мусора.

Единственным существенным недостатком подобного оборудования является его высокая стоимость. Но при желании вы можете справиться с изготовлением котла своими руками. Для этого нужно досконально разобраться в схемах сборки и иметь навыки работы со сварочным оборудованием.

Таблица 1. Пиролизный, газогенераторный котел. Параметры при разных мощностях

Параметры	Ед.изм.	15-25 кВт	20-30 кВт	40-50 кВт	80-100 кВт
Теплопроизводительность	кВт	15-25	20-30	40-50	80-100
Объем камеры загрузки (газообразования)	м3	0,13	0,15	0,22	0,52
Рабочее давление теплоносителя (не более)	МПа	0,3	0,3	0,3	0,3
Рабочая температура воды. Максимальная / Минимальная	0С	90 / 65	90 / 65	90 / 65	90 / 65
КПД при влажности топлива:20% / 40%	%	90 / 82	90 / 82	90 / 82	90 / 82
Номинальное разрежение за котлом	Па	25	25	25	25
Температура исходящих газов	0С	140	140	140	150
Потребляемая электрическая мощность	Вт	40	40	90	180
Напряжение питания	В	220	220	220	220
Диаметр дымохода	мм	194	200	200	219
Отапливаемая площадь (ориентировочно)	м2	До 250	До 300	До 500	До 1000
Максимальная длина дров	м	0,45	0,45	0,58	0,92
Габаритные размеры Глубина * Ширина * Высота	мм	810 / 740 / 1130	810 / 740 / 1220	950 / 760 / 1350	1300 / 1030 / 1440
Вес	кг	350	400	450	650
Топливо	—	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты

Как работает пиролизный котел?

В основе работы котла лежит принцип пиролиза, суть которого заключается в термическом разложении твердого топлива при высокой температуре в условиях искусственно созданного дефицита кислорода. В результате топливо тлеет, разлагаясь на твердый остаток и пиролизный газ. Образующиеся газы также сгорают, что повышает теплоэффективность оборудования и делает расход топлива более рациональным.

Дополнительным преимуществом рассматриваемых отопительных котлов является экологическая безопасность. В процессе пиролизного сжигания топлива выделяющиеся вредные компоненты смешиваются с углекислым газом и утилизируются. В результате в атмосферу выводится дым, не содержащий канцерогенов и прочих вредных веществ. Эта особенность позволяет топить котлы даже резиной, обрезками древесно-стружечных плит и прочими подобными материалами.

Важно! Объем примесей типа резины и полимеров не должен превышать 20% от суммарного количества топлива.

Работа пиролизных котлов состоит из 4 основных этапов.

1. На первом этапе топливо дополнительно сушится и разлагается на твердый остаток и газы.
2. На втором этапе пиролизные газы сжигаются.
3. На третьем этапе продувается пламя и тепло возвращается к топливу, что способствует выделению дополнительного количества тепла.
4. На четвертом этапе оставшиеся продукты сгорания выводятся через дымоход.

Разобравшись в особенностях работы котла, приступаем к его изготовлению. Начнем с подготовки необходимых материалов и инструментов.

Набор для работы

1. Листовой металл толщиной от 0,8 мм.
2. Огнестойкие кирпичи.
3. Температурные датчики.
4. Решетка колосника.
5. Трубы диаметром 32 мм, 57 мм и 160 мм.
6. Профилированные трубы в количестве 2 штук.
7. Дверца зольника.
8. Дверка для топливной камеры.
9. Вентилятор.
10. Гибкая пережженная проволока.
11. Болгарка.
12. Шлифовальные круги.
13. Сварочный аппарат.

Порядок изготовления пиролизного котла

Прежде чем приступать к изготовлению котла, ознакомьтесь с некоторыми полезными рекомендациями. При условии их соблюдения готовое оборудование будет максимально производительным, эффективным и экономичным.

Полезные рекомендации

1. Систему нужно укомплектовать вентилем для регулирования интенсивности движения теплоносителя.
2. Для увеличения теплоотдачи трубу теплоносителя лучше сделать изогнутой, к примеру, в форме змеевика.
3. Проем для загрузки топлива должен иметь прямоугольную форму. При этом дверцу отверстия следует укомплектовать стальной накладкой для уплотнения.
4. Для контроля интенсивности поступающего воздушного потока система укомплектовывается ограничителем.

Инструкция

Первый шаг. Из листового металла вырезаем стенки корпуса котла в количестве 4 штук. В передней стенке вырезаем отверстия для топочной камеры и зольника.

Второй шаг. Вырезаем отверстия для трубников и дымососа.

Третий шаг. Соединяем вместе все металлические стенки, за исключением задней. Для этого используем сварочный аппарат. Тщательно отшлифовываем стыки между сторонами будущего отопительного котла.

Четвертый шаг. Собираем теплообменник котла в соответствии с представленной схемой. Свариваем трубы.

Пятый шаг. Вставляем теплообменник в корпус котла. Убеждаемся в герметичности соединений с помощью компрессора. При отсутствии течей привариваем заднюю стенку корпуса.

Шестой шаг. Устанавливаем решетку колосника. Она разделит корпус котла на 2 камеры. В одной (нижней) будет тлеть загрузка, во второй – сгорать газы. Нижнюю камеру укомплектовываем воздуховодом, а после обкладываем огнестойким кирпичом с каждой стороны.

Седьмой шаг. Монтируем дверцы зольной камеры и топливника. Они должны максимально плотно прилегать к корпусу.

Восьмой шаг. Устанавливаем собранный котел на предварительно выложенную кирпичную опорную площадку.

Девятый шаг. Подключаем дымоход. Трубу для отведения дыма рекомендуется обернуть минеральной ватой для утепления.

Десятый шаг. Подключаем к агрегату водяной контур.

Одиннадцатый шаг. Устанавливаем дутьевой насос.

Дополнительно котел можно автоматизировать, установив систему температурных датчиков и регуляторов. Они будут контролировать интенсивность подачи воздуха.

Техника безопасности

При установке самодельного котла соблюдаем следующие важные правила:

• для установки отопительного агрегата нужно выделить отдельную котельную;
• в котельной нужно оборудовать эффективную вентиляционную систему. Минимальная площадь воздуховодного отверстия – 100 см²;
• расстояние между агрегатом и любыми другими поверхностями и предметами должно быть больше 20 см;
• перед топкой котла укладываем на пол стальной лист толщиной не менее 3 мм;
• котел устанавливаем на предварительно обустроенное кирпичное либо бетонное основание;
• дымоотводящую трубу нужно качественно утеплить. Без теплоизоляции процессы образования конденсата, копоти и прочих неприятностей будут более интенсивными. Это отрицательно скажется на эффективности оборудования и сроке его службы.

В завершение выполняется проверка КПД котла. Для этого достаточно сделать тестовую загрузку топлива. Если выходящий дым не будет иметь угарного запаха, значит с КПД котла все в порядке и его можно использовать для обогрева дома безо всяких опасений.

Чем топить пиролизный котел?

Виды топлива

Для топки пиролизного котла можно использовать:

• дрова;
• торф в брикетах;
• антрацит;
• древесные гранулы и брикеты;
• бурый уголь;
• кокс.

Перечисленные виды топлива различаются по калорийности. От этого показателя напрямую зависит эффективность работы агрегата. Применение менее калорийного топлива может уменьшить КПД котла на 30% и более.

Чаще всего для топки пиролизных котлов используют брикеты и пеллеты. Брикеты могут изготавливаться из древесины, соломы и торфа. Идеальный вариант – брикеты, изготовленные по методу прессования. Те же брикеты, которые изготавливаются из опилок, рекомендуется использовать только в комплексе с бурым углем либо дровами.

Для изготовления пеллетов тоже может использоваться древесина или солома. Материал прессуется подобно брикетам.

Нередко для топки пиролизных котлов используются дрова. Важно! Для обеспечения максимальной эффективности работы оборудования и уменьшения расхода топлива нужно использовать древесину влажностью не более 20%.

В целом же при выборе топлива следует учитывать особенности местности, в которой находится ваш дом. Если вы живете в окружении лесов, наиболее целесообразным вариантом будет использование дров. Жителям же степных полос, как правило, выгоднее топить углем.

Если в месте вашего проживания доступно любое топливо, выбирайте самое калорийное. Этим вы обеспечите наиболее высокий КПД оборудования при минимальном расходе.

Цены на брикеты топливные

Брикеты топливные

Советы специалистов по топке котла

Давайте посмотрим, что говорят профессионалы в отношении выбора оптимального вида топлива.

Так, при топке древесиной будет образовываться много дыма. Чтобы избавиться от сопутствующих этому неудобств, по краям загрузки нужно укладывать поленья более крупного размера, а в центр класть мелкую растопку.

В густонаселенных местностях рекомендуется воздерживаться от использования торфа, т.к. в процессе его сжигания выделяется большое количество углекислого газа и в атмосферу выводятся различные крупные частицы, что вряд ли понравится соседям.

Для эффективного использования антрацита нужен сильный очаг. Мощности пиролизного котла обычно не хватает для полного сжигания такого топлива. Чтобы уменьшить расходы, отсеивайте от пепла крупные уцелевшие фрагменты и используйте их повторно.

Таким образом, владея навыками работы со сваркой и следуя приведенным рекомендациям, вы сможете самостоятельно изготовить эффективный, надежный, безопасный и экономичный пиролизный котел.

Удачной работы!

Видео – Пиролизный котел своими руками

Цены на модельный ряд твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы

Пиролизный котел своими руками

В регионах, отдалённых от централизованного отопления, раньше каждый дом оборудовался твердотопливным котлом. Топили его углём и дровами. К сожалению, такая конструкция не была лишена недостатков. Основным являлось неудобство при использовании.

Внимание! Довольно часто люди устанавливают электрические отопительные приборы, но стоит признать, что отапливать с их помощью дом — довольно затратное предприятие.

К счастью, есть достойная альтернатива в виде пиролизного котла, который можно сделать своими руками. Основные схемы и чертежи будут представлены в этой статье. Устройства такого класса могут вырабатывать тепло за счёт сжигания дров или специальных брикетов. Мало того, можно использовать отходы с деревообрабатывающих фабрик.

Что собой представляет пиролизный котёл

Как работает

Со схем и чертежей пиролизной отопительной системы можно понять основные принципы её работы. Но чтобы создать это устройство своими руками, в нём необходимо разобраться более подробно.

Процесс, который происходит внутри пиролизного котла, сделанного своими руками по чертежам и схемам, представленным в статье, функционирует благодаря сухой перегонке. Когда температура достигает 500-600 градусов по Цельсию — начинается процесс разложения. Его результатом являются два вещества — газ и природный кокс.

Созданный внутри конструкции газ смешивается с атомами кислорода. Благодаря этому начинается горение. Конечно же, чтобы всё прошло по схеме — внутри камеры, сделанной своими руками по чертежам и схемам, должна быть соответствующая температура.

Пиролизный газ, создаваемый в котле, сделанном своими руками, вступает во взаимодействие с углеродом. Это, в свою очередь, запускает реакцию. Но чтобы это стало возможным устройство должно быть сделано чётко по чертежам и схемам.

Результатом пиролизного процесса, который происходит в котле длительного горения, сделанном своими руками по популярным чертежам и схемам, образуется дым, но он не содержит каких-либо вредных соединений. Поэтом вред, наносимый, окружающей среде минимален.

Важным достоинством пиролизного котла, сделанного своими руками по чертежам и схемам, является то, что он практически не вырабатывает отходов. При этом выделяется немалое количество тепловой энергии, благодаря которой можно отопить немалую площадь.

Пиролизный процесс относится к классу экзотермических. В общем, так называются все процессы, в результате которых происходит высвобождение тепла. Но не всё так просто. Дело в том, что это тепло необходимо для того, чтобы осуществить дополнительный прогрев и сушку топлива.

Преимущества и недостатки

Есть важные нюансы, о которых нужно знать, перед тем как мастерить пиролизный котёл по чертежам и схемам. Начать нужно с достоинств и недостатков, которые имеет конструкция.

К плюсам пиролизных котлов, сделанных своими руками, можно причислить:

• Поддержание заданной температуры теплоносителя на протяжении длительного периода.
• Большой объём загрузочной камеры.
• Высокий КПД.
• Возможность утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности в пиролизном котле, сделанном по чертежам.

Тем не менее, чтобы пиролизный котёл, сделанный своими руками, работал как нужно необходимо, чтобы в топливе было не более 30 процентов дополнительных компонентов.

Любая конструкция имеет свои недостатки, в данном случае к ним можно причислить:

• большие габариты,
• зависимость от наличия сети,
• требовательность к топливу.

Также к недостаткам пиролизной системы можно причислить высокую стоимость покупки. Но её можно значительно снизить, если создать устройство своими руками по чертежам и схемам.

В пиролизный котёл, сделанный своими руками по схемам и чертежам нельзя класть непросушенную древесину. Дело в том, что при высокой влажности пиролизной реакции не происходит. Даже при малом проценте резко падает КПД. Это происходит потому, что тепловая энергия превращается в пар.

Необходимость подключения к сети объясняется тем, что устройство должно иметь вентилятор. Именно он позволяет обеспечить принудительную тягу пиролизному котлу, сделанному своими руками по чертежам и схемам.

Создаём пиролизный котёл

Разбор схем и чертежей

Чтобы создать пиролизный котёл своими руками, важно тщательно изучить схемы и чертежи. Именно по ним вы сможете подобрать конструкцию и максимально точно определить количество нужных для строительства материалов.

На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:

• регуляторы,
• дымовые каналы,
• отверстия для воздуха,
• трубы для подачи воды,
• трубы для отвода воды,
• камера сгорания,
• вентилятор.

Очень важно при изготовлении пиролизного котла своими руками придерживаться чертежей и схем. Дело в том, что это сложное устройство, в котором будут происходить высокотемпературные процессы. Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией.

Для частного дома будет достаточно пиролизного котла, мощность которого составляет 40 кВт. Не стоит стремиться к большой мощности. Дело в том, что в таком случае конструкция становится значительно сложнее. Мало того, конечная стоимость также увеличивается.

Выбор мощности пиролизного котла, который вы собираетесь создать, влияет на размер ключевых деталей на чертеже или схеме. От правильного подбора размеров зависит нормальное функционирование устройства.

Совет! Если вы владелец маленького домика, то можно остановить свой выбор на котле с мощностью в 30 кВт. Этого будет более чем достаточно.

Инструменты, необходимые для изготовления котла своими руками

Чтобы своими руками сделать конструкцию, работающую на основе пиролизной реакции по чертежам и схемам, необходимо запастись некоторым инвентарём. Для воплощения задумки в жизнь, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• болгарка,
• сварочный аппарат,
• шлифовальные круги,
• электрическая дрель,
• электроды,
• трубы различного диаметра,
• полосы стали,
• термодатчик,
• вентилятор,
• металлические листы.

Это базовый набор, который необходим, чтобы создать пиролизную систему своими руками по схемам и чертежам. Конечно же, в процессе работы может возникнуть необходимость в дополнительных инструментах и материалах.

Внимание! Толщина стали для корпуса должна быть 3 мм, а лучше 4.

Тонкости сборки

После того как вы выберите подходящую схему, можно будет приступить к сборке. При этом необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Отверстие, через которое в топку будут попадать дрова и брикеты должно располагаться немного выше, чем у обычных твердотопливных конструкций.
2. Не забудьте про ограничитель. Его главная задача — это контролировать количество воздуха. Для его создания нужна семидесятимиллиметровая труба в сечении. Её длина должна быть больше корпуса.
3. К ограничителю приваривается диск. Элемент должен быть выполнен из стали. Место приваривания — низ конструкции. В результате у вас получится зазор в 40 мм. Чтобы установка ограничителя стала возможной необходимо сделать дырки в соответствующих местах крышки.
4. Лучшей формой для отверстия, через которое будут загружаться дрова является прямоугольник. При этом важно не забыть о дверце. Она должна иметь специальную накладку для лучшей фиксации.
5. Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола.
6. Трубу для теплоносителя нужно сделать с изгибом. Это позволит повысить отдачу тепла.

Ещё одним важным элементом согласно любой схеме и чертежу является вентиль. С его помощью вы сможете контролировать количество теплоносителя, поступающего внутрь. Поэтому лучше всего расположить его в удобном и легкодоступном месте. Сам алгоритм создания пиролизного котла своими руками по чертежам вы можете увидеть на видео внизу.

После сборки огромное значение имеет первый запуск. Лишь после того, как вы убедитесь, что в продуктах горения нет угарного газа, можно будет утверждать, что всё сделано правильно. Для этого лучше использовать специальное оборудование.

Итоги

Создать котёл, работающий на основе принципа пиролиза можно своими руками. Но перед тем как начать работу необходимо написать проект. Основную роль в нём будет играть рисунок со схемой изделия и размерами.

Делаем пиролизный котел своими руками – советы и рекомендации

Газогенераторные или пиролизные котлы, стоят в 2-3 раза дороже, чем классические модели отопительного оборудования. Изготовление пиролизного котла своими руками, дает возможность сэкономить на расходах до 60%, по сравнению с приобретением заводской продукции.

Для производства требуется подобрать необходимые материалы, чертежи и выполнить грамотные теплотехнические расчеты.

Ниже находятся пошаговую инструкция изготовления пиролизного котла своими руками, рекомендации относительно подбора необходимых строительных материалов и комплектующих.

Можно ли получить пиролиз самому

Конструкция самодельного пиролизного котла будет эффективной, только при условии, что будут созданы необходимые условия для его работы. Горение топлива внутри топки, должно осуществляться с соблюдением следующих особенностей:

• Пиролиз или газогенерация – это процесс продуцирования и последующего дожига газа, появляющегося при сжигании любого твердого топлива. Котел должен иметь топочную камеру, соединяющуюся каналом с топкой, для дожига газов.
• В процессе горения требуется, чтобы поддерживалась температура свыше 600°С. В самодельных котлах, камеру дожига газов, обычно располагают под топочной камерой. Для уменьшения теплопотерь.
• Подача воздуха и отвод газов, должны точно регулироваться. Пиролиз происходит только при ограниченном объеме кислорода в топке.

Во время горения твердого топлива, сначала происходит окисление поверхности, после чего появляется пламя. Газогенерация или пиролиз, является естественным физическим явлением.

Главная задача при изготовлении котла своими руками, это необходимость добиться максимального продуцирования CO и дожига его в специально отведенной камере.

Какой самодельный пиролизный котел лучший

В точности определить, какой самодельный пиролизный котел лучше, можно, только рассмотрев наиболее распространенные конструкции. Схемы для производства, в основном позаимствованы и являются копией уже существующих, реальных моделей оборудования. Наибольшей популярностью пользуются копии пиролизных котлов Стропува, благодаря простой и одновременно эффективной конструкции.

По своему устройству, все модели, которые изготавливают самостоятельно, внутренним устройством теплообменника и загрузочной камеры, делятся на две группы:

1. К первой группе можно отнести котлы, в которых используется вертикальная конструкция. Внешним видом модели напоминают бочку.
2. Вторая группа, использует горизонтальную загрузку и имеет такой же внешний вид, как и у классических котлов (форма «ящика»).

Вертикальная конструкция

Конструкция котла с вертикальной загрузкой, отличается простотой и эффективностью. Устройство используется в отечественных и зарубежных агрегатах, отличающихся длительной работой от одной закладки топлива. В конструкции присутствуют следующие особенности:

• Отсутствует отдельная топочная камера для дожига газов. Сверху топки устанавливается специальный металлический «блин» с отверстиями, соединенный с телескопической трубой.
  По мере прогорания топлива, кожух опускается. Через отверстия, выполняющие функцию форсунок, проходит и дожигается продуцируемый газ.
• Котлы используют принцип верхнего горения – приток воздуха идет в двух направлениях. Чтобы не допустить прогорания топлива, более чем на 10-15 см. Воздушные массы поступают снизу, через зольную заслонку. Одновременно, приток выполняется через телескопическую трубу, опускающуюся по мере прогорания топлива.
• Теплообменник имеет вертикальную конструкцию, обеспечивающую максимальную теплоотдачу.

Вертикальная конструкция считается максимально простой, поэтому, именно ее выбирают для самостоятельного изготовления котлов пиролизного типа. Одними из первых, устройство использовал латвийский производитель Стропува. Поэтому, схемы моделей данного типа зачастую так и называют.

Горизонтальная конструкция

Горизонтальные пиролизные котлы имеют конструкцию схожую с классическими агрегатами. Разница заключается в присутствии в устройстве отдельной топочной камеры для дожига газов и ломаного канала дымоотведения. В конструкции предусмотрены следующие особенности:

• Модели в основном используют принцип нижнего горения. Подача воздуха осуществляется сразу в трех направлениях. Поток воздушных масс не даёт, чтобы огонь разгорелся по всей топке и принудительно поддерживается внизу уложенного топлива.
  Второй поток воздуха, подается под колосниками и обеспечивает равномерное горение. Третий поток направлен на удаление продуктов сгорания и подачу газа в камеру дожига.
• Камера дожига – располагается непосредственно внизу под колосниками или сверху, в зависимости от выбранной конструкции. Топка обкладывается шамотным кирпичом, для поддержания высокой температуры.

Горизонтальная конструкция требует точных теплотехнических расчетов. Выполнить необходимые работы сможет только грамотный специалист.

Пиролизный котёл из газового баллона

Устройство пиролизного котла из газового баллона, напоминает классическую Стропува. Принцип работы идентичен, более известному латвийскому бренду. Для производства понадобятся следующие материалы:

1. Газовый баллон вместимостью 50 или 100л.
2. Лист металла для изготовления двух кругов – поршня или «блина», а также, двух дверок: загрузочной и топочной.
3. Металлическая полоска шириной 4 см и толщиной не менее 3 мм.
4. Арматура для изготовления колосников.

Сделать самому самодельный пиролизный котел из газового баллона, возможно, даже при минимальных технических навыках и умении работать со сварочным аппаратом. Конструкция требует небольших материальных вложений, на приобретение металлического листа, абразивного круга для болгарки и расходных материалов для сварочных работ.

Тип теплообменника – встроенная рубашка или змеевик

В пиролизных котлах заводского производства, используется два типа теплообменника. Такое же устройство, используется и в самодельном оборудовании. Выбор теплообменника зависит от выбранной схемы сборки и влияет на производительность, и теплотехнические характеристики котла.

Прежде чем начать собирать пиролизный котел своими руками, надо определиться с типом устройства, аккумулирующего тепло:

• Змеевик – нагрев теплоносителя осуществляется по типу проточного нагревателя. Змеевик изготавливают из меди или стали. Выглядит как обычная трубка, скрученная по спирали. Устанавливается сверху котла. Преимущество выбора змеевика для котлов, это простота установки. Недостаток – снижение теплоэффективности, в зависимости от интенсивности горения пламени.
• Водяная рубашка – представляет собой полость, полностью окружающую топку и камеру дожига, заполненную водой. В котлах заводской сборки, теплообменник данного типа, дополнительно окружает дымовой канал, что увеличивает количество аккумулированного тепла.
  Преимущество «водяной рубашки» – более равномерный прогрев теплоносителя и лучшая теплоотдача. Недостаток – сложная конструкция и высокие требования к сборке.

На теплообменник, выполненный в виде водяной рубашки, оказывается сильное термическое давление. Поэтому, к качеству швов предъявляются высокие требования. Лучше, чтобы работы выполнял сварщик, имеющий опыт в проведении данных работ.

Как рассчитать мощность самодельного пиролизного котла

Расчеты производительности котла, выполняют двумя способами. Первый заключается в том, что сначала выбирают модель подходящей мощности, заводской сборки, а после, копируют габариты: объем загрузочной камеры, вместительность теплообменника и т.д. Чертёж практически любого котла, сейчас можно найти бесплатно или купить в интернете.

Второй метод, требует наличия минимальных инженерных навыков. Расчеты проводятся по специальным формулам, в несколько этапов:

• Определяется мощность котла, в зависимости от отапливаемой площади. Для вычислений используют формулу 1 кВт = 10 м².
• Рассчитывается размер топочной камеры – при вычислениях используют следующие значения. Для получения 10 кВт тепла в течение одного часа, потребуется сжечь 3,6 кг дров. Для 10 часов работы, потребуется топка размерами 0,6*0,6*0,5 м (глубина/высота /ширина).
• Для самодельного пиролизного котла нужен вентилятор, с пропускной способностью 98,5 м³ в час.

После проведения всех расчетов и подбора подходящей модели по принципу горения и конструкции, останется только приобрести подходящие расходные материалы.
{banner_downtext}

Выбор марки стали и электродов

Сделать самостоятельно пиролизный котел длительного горения с водяным контуром или рубашкой своими руками, при наличии технических навыков, вполне возможно. Потребуется определить и составить список всех расходных материалов.

Для производства котла потребуется:

• Топочная камера – сталь, толщиной 5 мм. Для производства не рекомендуется применять обычный металл, с низким содержанием углерода. Лучше использовать жаропрочную легированную сталь, с содержанием хрома или молибдена.
  Варят топку с помощью электродов ТМЛ-1У, ТМЛ-3У и ТМЛ-5. Топочную камеру обкладывают шамотным кирпичом, в месте наибольшего нагрева.
• Теплообменник – изготавливают из обычной углеродистой стали, толщиной 3 мм. Через каждые 15-20 см, требуется приварить ребра жесткости, чтобы предотвратить деформацию в процессе нагрева.

При наличии минимальных технических навыков и самостоятельного изготовления пиролизного котла, можно добиться существенной экономии. Затраты на расходные материалы и оплату сварочных работ, составят не более чем 30% от стоимости котла, выпущенного в заводских условиях.

Пиролитический котел своими руками

В регионах, удаленных от централизованного теплоснабжения, раньше в каждом доме был установлен твердотопливный котел. Топили углем и дровами. К сожалению, эта конструкция не лишена недостатков. Основным из них было неудобство в использовании.

Внимание! Довольно часто люди устанавливают электрические отопительные приборы, но надо признать, что отапливать с их помощью дом — занятие довольно дорогое.

К счастью, есть достойная альтернатива в виде котла с газификацией, который можно сделать своими руками. Основные схемы и чертежи будут представлены в этой статье. Устройство этого класса может производить тепло за счет сжигания дров или специальных брикетов. Кроме того, вы можете использовать отходы деревообрабатывающих заводов.

Как происходит ↑

Со схемами и чертежами отопительной системы пиролиза, чтобы понять основные принципы ее работы. Но чтобы создать это устройство своими руками, необходимо разбираться в деталях.

Процесс, который происходит в пиролизном котле, ручные чертежи и схемы представлены в документе, осуществляется путем сухой перегонки. Когда температура достигает 500-600 градусов по Цельсию — начинается процесс разложения. Это два вещества — природный газ и кокс.

Созданный внутри конструкции газ смешан с атомами кислорода. Благодаря этому начинает гореть. Конечно, схема — внутри камеры, сделанной вручную по чертежам и схемам, должна быть соответствующая температура.

Пиролизный газ, образующийся в котле, сделанный вручную, взаимодействует с углеродом. Это, в свою очередь, вызывает реакцию. Но чтобы это было возможно, устройство должно быть выполнено именно по чертежам и схемам.

Результат процесса пиролиза, происходящего в котле длительного горения, сделанный вручную по популярным чертежам и схемам, с образованием дыма, но не содержащий вредных соединений. Вред поэта для окружающей среды минимален.

Важным преимуществом газификационного котла, сделанного вручную по чертежам и схемам, является то, что он практически не образует отходов.При этом выделяется значительное количество тепловой энергии, которая может обогреть значительную площадь.

Процесс пиролиза относится к классу экзотермических. В общем, так называемые все процессы, приводящие к выделению тепла. Но не все так просто. Дело в том, что это тепло необходимо для того, чтобы обеспечить дополнительный нагрев и сушку топлива.

Достоинства и недостатки ↑

Перед тем, как делать чертежи и схемы пиролизного котла, следует учесть важные нюансы.Начнем с достоинств и недостатков, которые есть в конструкции.

К достоинствам пиролизных котлов, сделанных своими руками, можно отнести:

• Поддержание заданной температуры охлаждающей жидкости в течение длительного времени.
• Наполнительная камера большого объема.
• Высокая эффективность.
• Возможность утилизации древесных отходов пиролизного котла, выполненного по чертежам.
№

Однако пиролизный котел, сделанный вручную, работал так, как требовалось, чтобы в топливе было не более 30 процентов дополнительных компонентов.

Любая конструкция имеет свои недостатки, в данном случае к ним можно отнести:

• большой размер,
• зависимость от доступности сети,
• требований к топливу.

Также недостатками системы пиролиза можно считать высокую закупочную цену. Но его можно значительно уменьшить, если создать устройство своими руками по чертежам и схемам.

В пиролизный котел, сделанный вручную по схемам и чертежам, нельзя класть необработанный брус.Дело в том, что при повышенной влажности не происходит реакции пиролиза. Даже при небольшом проценте резко падает КПД. Это потому, что тепловая энергия превращается в пар.

Необходимость подключения к сети в связи с тем, что в устройстве должен быть вентилятор. Позволяет обеспечить наддувный пиролизный котел, ручной работы по чертежам и схемам.

Анализ схем и чертежей ↑

Для создания пиролизного котла своими руками важно внимательно изучить планы и чертежи.Именно для этого вы сможете выбрать дизайн и точно определить количество необходимых строительных материалов.

На схеме и чертеже пиролиза котла показаны основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:

• регуляторы,
• дымоходы,
• отверстия для воздуха,
• труба для водоснабжения,
• труба для слива воды,
• камера сгорания,
• вентилятор.

Очень важно при изготовлении пиролизного котла своими руками придерживаться чертежей и схем. Дело в том, что это сложное устройство, в котором будут происходить высокотемпературные процессы. Так что малейшая ошибка может помочь в аварийной ситуации.

Для частных домов будет достаточно газификации котла мощностью 40 кВт. Необязательно стремиться к большой власти. Дело в том, что в этом случае конструкция значительно усложняется. Причем конечная стоимость тоже увеличивается.

Выбор мощности газификационного котла, который вы собираетесь создать, влияет на размер ключевых деталей на чертеже или схеме. Правильный выбор размера зависит от нормального функционирования устройства.

Совет! Если вы владелец небольшого дома, то можете остановить свой выбор на котле мощностью 30 кВт. Этого более чем достаточно.

Инструменты, необходимые для изготовления котла своими руками ↑

Своими руками сделать конструкцию на основе реакции пиролиза по чертежам и схемам, запастись инвентарем.Для воплощения идеи в жизнь вам потребуются следующие материалы и инструменты:

• Болгарский,
• сварочный аппарат,
• круги шлифовальные,
• электродрель,
• электродов,
• труб разного диаметра,
Полоса
• стальная,
• датчик температуры,
• вентилятор,
• металлических листов.

Это базовый набор, который необходим для создания системы пиролиза с руками по схемам и чертежам.Конечно, в процессе могут понадобиться дополнительные инструменты и материалы.

Внимание! Толщина стали для корпуса должна быть 3 мм, а лучше 4.

Тонкости сборки ↑

После выбора соответствующей схемы можно приступать к сборке. Необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1. Отверстие, через которое топка будет забирать дрова и брикеты, следует размещать немного выше, чем в традиционных конструкциях на твердом топливе.
2. Не забудьте ограничитель. Его основная задача — контролировать количество воздуха. Для его создания нужна труба семидесятилетия в поперечном сечении. Его длина должна быть больше тела.
3. Ограничитель оборотов приварен к диску. Элемент должен быть стальным. Точечная сварка по низу конструкции. В результате у вас получится зазор 40 мм. Чтобы ограничитель не стал возможным, необходимо проделать отверстия в соответствующих местах на крышке.
4. Лучшая форма для проема, через который вы будете загружать дрова, — это прямоугольник.Важно не забыть про дверь. На нем должен быть пластырь для лучшей фиксации.
5. Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет утилизироваться зола.
6. Трубка для теплоносителя имеет загиб. Это увеличит лучистое тепло.

Еще один важный элемент по любой схеме и чертежу — вентиль. С его помощью вы сможете контролировать количество протекающей внутри охлаждающей жидкости. Поэтому лучше всего разместить его в удобном и легкодоступном месте.Алгоритм создания пиролизного котла своими руками по чертежам вы можете увидеть на видео ниже.

После сборки большое значение имеет первый запуск. Только после того, как вы убедитесь, что в продуктах сгорания нет угарного газа, можно утверждать, что все сделано правильно. Лучше использовать специальное оборудование.

Наладить котел работающий по принципу пиролиза можно своими руками. Но перед началом работы необходимо написать проект.Основную роль в нем сыграет выкройка с таблицей товаров и размеров.

Связанные с контентом

Тонкости конструкции пиролизной печи

Конструктивные соображения могут иметь значение при выводе пиролизной технологии на рынок по сравнению с тем, чтобы закопать ее на кладбище пиролиза.

Проектирование печи пиролизера — сложный процесс. В конструкции есть нечто большее, чем просто изготовление коробки из углеродистой стали, футеровка стен огнеупором, прокладка технологических труб через нее и нагрев труб с помощью горелок.Хотя это может описывать этапы проектирования в расплывчатых деталях, в нем не отражаются сложности, связанные с проектированием печи пиролизера. Знание того, что следует учитывать и оценивать, может быть разницей между успехом и неудачей.

Основные соображения при проектировании системы пиролиза включают состав сырья, теплоту реакции пиролиза и кинетику реакции, теплопередачу, необходимую для достижения кинетики, конструкцию системы, обеспечивающую теплопередачу, а также пилотные испытания и масштабирование.

Состав сырья
Содержание влаги (MC) в сырье и состав определяют конструкцию пиролизера, поскольку они определяют необходимое тепло для пиролизера.MC легко определяется путем измерения потерь при сушке (LOD). Напротив, многие методы, используемые для определения состава сырья, требуют больших затрат времени в лаборатории и дороги, но получение состава имеет важное значение для проектирования.

Как минимум, Merrick & Co. выполняет окончательный и приблизительный анализ образцов сырья. В качестве альтернативы данные по обычному сырью доступны из общедоступных источников, таких как Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии в Голдене, Колорадо.Меррик часто выполняет характеристику сырья, используя данные из таких источников, как NREL, в качестве первого приближения, чтобы быстро запустить проекты. Фактический анализ сырья затем подтверждает использование этих данных в ходе реализации проекта.

Характеристика состава сырья помогает предсказать характер разложения. Различное сырье требует разной температуры и разного количества тепла для разложения. Если вы спроектируете пиролизер для неправильного состава сырья, он не будет работать эффективно.Что еще хуже, это может вообще не сработать.

Теплота реакции пиролиза,
Кинетика реакции
Теплота реакции пиролиза — это количество тепла, необходимое для разложения и испарения летучих веществ в сырье. Важно отметить, что он не учитывает количество тепла, необходимое для повышения температуры сырья до температуры пиролиза, то есть явного тепла.

Во время пиролиза происходит множество химических реакций. Некоторые из них являются экзотермическими, а другие — эндотермическими, и эти реакции различаются в зависимости от исходного сырья.Из-за этой сложности опубликованные значения теплоты реакции пиролиза для исходного сырья сильно различаются. Проверка опубликованных значений посредством экспериментальных испытаний имеет решающее значение для обеспечения работоспособности пиролизера. Пиролизер никогда не должен разрабатываться исключительно на основе опубликованных значений теплоты реакции пиролиза.

Знание состава сырья и поведения при разложении каждого компонента позволяет моделировать общее поведение при разложении. Процент превращения каждого компонента зависит от температуры.Понимая кинетику реакции, можно определить требуемую температуру на выходе из полукокса и время пребывания. Программное обеспечение для моделирования пиролиза использует параметры реакции, такие как суммированные Miller & Bellan, для расчета выхода продукта в зависимости от температуры.

Проектирование теплопередачи, анализ
После того, как реакция пиролиза станет понятной, следующим шагом будет разработка системы теплопередачи, которая сможет ее реализовать. Термохимическое разложение пиролиза происходит в отсутствие кислорода, что требует косвенного нагрева сырья.

Горелки загораются в топку, выделяя дымовой газ, который действует как теплоноситель. Теплообмен внутри топочного ящика представляет собой сложное сочетание теплопроводности, конвекции и излучения. В некоторых конструкциях используются горелки с лучистыми стенками, которые нагревают огнеупор на стенках печи, которые затем излучают тепло в камеру пиролиза. Другие конструкции конвективно нагревают камеру пиролиза за счет продувки дымовых газов через стенки камеры пиролиза.

Независимо от используемой технологии нагрева, модель теплопередачи должна точно учитывать все механизмы теплопередачи в конструкции печи.Моделирование конструкции теплопередачи печи вручную требует сложных и трудоемких ручных расчетов. К счастью, существует программное обеспечение Computational Fluid Dynamics, которое значительно увеличивает мощность и сложность моделирования теплопередачи. Программное обеспечение также обеспечивает визуализацию теплового дизеринга, что помогает идентифицировать горячие и холодные точки.

Без сложного моделирования проектирование системы пиролиза часто является предположением или методом проб и ошибок. Программное обеспечение CFD помогает избавиться от предположений при проектировании.

Независимо от того, как камера пиролиза нагревается снаружи, ее стенки нагревают биомассу за счет теплопроводности снизу и излучения сверху. Кроме того, газы, выделяющиеся во время реакции пиролиза, также нагревают биомассу за счет конвекции. Понимание природы этой теплопередачи и способов ее достижения представляет еще более сложные задачи. Программное обеспечение CFD еще раз помогает облегчить эти проблемы, точно моделируя конструкции, чтобы гарантировать, что они обеспечивают необходимую теплопередачу для осуществления реакций пиролиза.

Соображения при проектировании системы
После завершения проектирования процесса и теплопередачи команда разработчиков должна принять несколько основных решений относительно материалов, опор труб и теплового расширения, систем подачи материала и внутреннего транспорта и, наконец, ремонтопригодности.

Материалы: Выбор материалов — один из наиболее важных аспектов конструкции пиролизера. Они должны быть способны работать при температурах, лежащих в зоне их ползучести, и при этом сохранять пластичность.Кроме того, они должны выдерживать термоциклирование, вызванное частыми остановками и запусками. Они могут также противостоять науглероживанию, коррозионному растрескиванию под действием хлоридов или сульфидному растрескиванию под напряжением, или даже всем трем. Обычно материалы для компонентов внутри короба печи представляют собой жаропрочные нержавеющие стали, такие как 304 H или 310, или сплавы с высоким содержанием никеля.

Чтобы справиться с жесткими требованиями, помощь опытного металлурга неоценима, особенно потому, что материалы, которые могут выдерживать такие тяжелые условия эксплуатации, как правило, очень дороги.Слепой выбор материалов может обойтись в миллионы и отложить проект на месяцы, если не на годы.

Опоры для труб и термическое расширение: Еще одним важным фактором при проектировании являются опоры для труб. Опоры для труб, допускающие тепловое расширение и сжатие, имеют решающее значение для предотвращения отказов трубопроводов. Опоры требуют экспертного проектирования, так как части могут находиться внутри и за пределами топочного бокса. Из-за сильного нагрева опоры внутри ящика обычно изготавливаются из нержавеющей стали 304 H или 310.Проблема еще больше усложняется тем фактом, что трубы испытывают тепловое расширение во всех направлениях. Эту проблему часто решает фиксация одного конца труб, позволяющая другому двигаться во время термоциклирования. Обычно требуются ролики или скользящие пластины, а также опоры постоянного усилия. Учет этих статей в смете очень важен, так как они тоже довольно дороги.

Если часть горизонтальных технологических труб выступает за пределы печи, а пиролизер имеет несколько проходов, в корпусе печи потребуются сдвижные панели, чтобы учесть их тепловое расширение.Эти панели должны герметизировать печь, позволяя трубам двигаться в продольном и вертикальном направлениях. Это также относится к вертикальным технологическим трубам, которые выступают за пределы корпуса печи. Для них требуются скользящие пластины, которые позволяют им расти в вертикальном направлении и перемещаться в продольном направлении.

Системы подачи материала и внутреннего транспорта: Важным аспектом конструкции, которому часто не уделяется должного внимания, является система подачи биомассы.Обычно это конвейеры, ковшовые элеваторы, бункеры и стопорные бункеры. По нашему опыту, многие конструкции пиролизеров не уделяют достаточно внимания или опыта системам обращения с сырьем, несмотря на то, что они часто являются основными причинами отказов системы пиролиза.

Решение очистить процесс от кислорода вместо простого ограничения поступления воздуха — еще одно важное соображение в процессе принятия решения. Для ограничения количества воздуха (кислорода), поступающего в систему, доступны различные типы клапанов.К ним относятся клапаны, такие как ножевые затворы или поворотные, и каждый тип имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Если выходом является продувка кислородом, система, вероятно, требует вакуумирования. Однако использование вакуума сильно ограничивает возможности клапана. Чтобы взвесить компромисс, необходимо тщательно проконсультироваться с поставщиками клапанов. Учет стоимости важен, потому что цены на клапаны сильно различаются в зависимости от типа.

Основным конструктивным решением пиролизера будет способ перемещения биомассы внутри печи.Использование здесь слова «базовый» вводит в заблуждение, потому что при использовании скребкового конвейера, шнекового шнека или какого-либо другого метода впереди еще много проблем. Компонент должен выдерживать высокие температуры и очень грязные условия, что затрудняет использование подшипников. Кроме того, очень важен учет теплового роста. И самое главное, движущееся устройство должно позволять нагрев биомассы.

Ремонтопригодность: Практически все конструкции пиролизеров требуют внешних платформ для обслуживания.Хотя их нетрудно сконструировать по сравнению с самим пиролизером, они все же могут легко стоить 300000 долларов, если пиролизер имеет несколько уровней. Платформы необходимы для обслуживания приводных агрегатов, горелок, опор труб и другого необходимого оборудования. Ежедневный запуск завода практически невозможен без условий для обслуживания оборудования.

Обработка газа: При обращении с паром, выходящим из камеры пиролиза, необходимо тщательно продумать конструкцию.Эти горячие пары, вероятно, содержат тяжелые углеводороды, которые легко конденсируются и образуют тяжелые масла и смолы при контакте с любыми более холодными поверхностями (например, выпускными трубами, клапанами, фильтрационным оборудованием). Что еще хуже, пары также переносят частицы сажи, которые увеличивают риск закупоривания и закупоривания. Обращение с тяжелой нефтью, смолой и твердыми частицами полукокса является основной точкой отказа в системах пиролиза и газификации. Задача состоит в том, чтобы удалить твердые частицы сажи до того, как они попадут ниже по потоку, и предотвратить конденсацию тяжелых нефтей и смол.

Большинство конструкций пиролизных систем удаляют твердые частицы из паров пиролиза на выходе из камеры пиролиза. Они используют гравитационное осаждение, центробежное разделение (например, циклонный сепаратор) или фильтрацию, или их комбинацию. Удаление твердых частиц сохраняет качество продукта, помогает предотвратить закупорку на выходе и может снизить затраты на очистку сточных вод в некоторых конструкциях. Однако предотвращение конденсации становится критически важным для предотвращения засорения фильтра тяжелыми маслами и смолами. Фактически, трубопровод часто имеет электрический обогрев на всем пути от выхода пиролизера, через циклон и до охлаждающего оборудования.

Свечные или рукавные фильтры сложно реализовать успешно. Керамические сетки могут выдерживать технологические температуры, но эти типы фильтров требуют дополнительных конструктивных особенностей, чтобы продлить срок их службы. Для большинства конструкций требуется обратная пульсация фильтрующего материала для удаления угольной корки. Кроме того, важно поддерживать повышенную температуру и предотвращать конденсацию. Обычные методы — это нагнетание горячих дымовых газов и минимальное сжигание фильтров.

В целом, отказ от изгибов и фитингов в нагнетательном трубопроводе и размещение фильтрующего оборудования непосредственно на выходе (ах) камеры пиролиза снижает возможность конденсации и уноса твердых частиц.Кроме того, исследование конструкций, в которых горячие дымовые газы, выходящие из печи пиролизера, используются для нагрева выпускного трубопровода и фильтрующего оборудования, может быть экономичным способом предотвращения конденсации.

Пилотные испытания, масштабирование
Сохранение критических проектных характеристик во время масштабирования оборудования позволяет точно прогнозировать параметры процесса на основе данных, собранных во время пилотных испытаний. Понимание характеристик теплопередачи от опытного до полномасштабного пиролизера имеет важное значение.Существуют услуги по моделированию ожидаемой теплопередачи, которая служит основой для проектирования оборудования пилотной установки. Во время пилотного проекта сбор данных должен подтвердить расчетные данные о теплопередаче для использования при проектировании оборудования промышленного масштаба.

Понимание и оценка изменений отношения площади поверхности к объему от опытной камеры пиролиза к коммерческой имеет решающее значение для успешной работы. Пилотные установки меньшего размера обычно больше полагаются на теплопроводность, в то время как более крупные промышленные установки используют больше излучения и конвекции для передачи тепла биомассе.Неспособность понять и количественно оценить эти параметры увеличения масштаба приводит к недостаточному нагреву в промышленных масштабах.

Еще одна область, вызывающая беспокойство при расширении масштабов, — это транспортировка материалов. Часто во время пилотирования не обращают внимания на погрузочно-разгрузочное оборудование, но могут возникнуть непредвиденные эксплуатационные проблемы в коммерческих масштабах. Например, выгрузка биомассы лопатой на вход пиролизера на пилотной установке может скрыть необходимость в поворотном клапане или питателе с живым дном, который равномерно подает биомассу и снижает проникновение воздуха в промышленном масштабе.Как обсуждалось ранее, игнорирование погрузочно-разгрузочных работ может привести к огромным задержкам и дорогостоящим перерасходам.

Учитывая все вышесказанное, проектирование пиролизных печей включает множество этапов. Время, затраченное на планирование и правильное выполнение этих шагов, напрямую определяет уровень успеха, которого достигнет ваша технология. Типичный полный комплект производственных чертежей включает от 250 до 300 листов и может занять от 4 месяцев до 1 года, чтобы спроектировать печь и начать производство.Неспособность распознать это на начальном этапе может привести к проблемам с бюджетами и инвесторами в дальнейшем.

————————————— Боковая панель ——— ————————————————— ——-

Что можно и чего нельзя делать при проектировании пиролизера

Следует:
• Определите состав вашего сырья. Если вы проектируете не тот материал, ваш пиролизер может работать некорректно.
• Определите, подходит ли очистка процесса от кислорода или просто ограничение проникновения воздуха для вашей конструкции, и выберите клапаны соответственно.Имейте в виду, что может потребоваться вакуумный насос.
• Смоделируйте теплопередачу до самого исходного материала. Даже если тепло поступает в камеру пиролиза, оно может не попасть в биомассу и достичь необходимого преобразования.
• Определите время пребывания исходного материала в печи. Это позволяет избежать недоварки или переваривания биомассы.
• Выберите горелки перед подачей заявки на разрешение на выбросы. Решение этой проблемы после реализации горелок с достаточно низким уровнем выбросов, которые не существуют, вызывает ненужные головные боли и задержки.
• Выполните анализ напряжений в трубе, чтобы учесть термическое расширение и спроектировать опоры для труб. Предположение приводит к сбоям в использовании дорогих материалов и оборудования, а также к длительным задержкам.
• Учет газоочистки. Бэкэнд процесса вызывает большинство сбоев из-за затыкания.
• Наконец, правильное проектирование и тестирование погрузочно-разгрузочного оборудования имеет важное значение для непрерывной работы завода. Нет ничего хуже, чем простаивающая установка из-за сбоев при перемещении сырья.

Не делайте:
• Переходите прямо от рабочего стола к производству.Настольные системы в значительной степени зависят от теплопроводности, в то время как в производственных единицах преобладают излучение и конвекция. Разрабатывайте модели и следите за процессом проектирования для успешного масштабирования.
• Недооценивайте систему кормления. Перемещение биомассы является сложной задачей, и не имеет значения, насколько хороша ваша печь, если в нее не поступает сырье.

————————————— Боковая панель ——— ————————————————— ——-

Авторы: Брэдли Уэйтс,
Памела Баззетта и Кристал Бличер
Merrick & Co.
www.merrick.com
303-751-0741

(PDF) Конструкция высокотемпературной «анаэробной газовой печи», подходящей для пиролиза

1

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Лицензия Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd

1234567890 ‘’ “»

ICESW IOP Publishing

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 413 (2018) 012079 doi: 10.1088 / 1757-899X / 413/1/012079

Проектирование высокотемпературной «анаэробной газовой печи», подходящей для пиролиза

Ishola Felix A1, Oyawale F .1, Инегбенебор А. О1 и Бойо Генри1

1 Университет Ковенанта, Ота, штат Огун, Нигерия

Для корреспонденции: [email protected]

. Потребность в высокотемпературной анаэробной печи для пиролиза быстро становится незаменимой для технологического роста в Нигерии.В этом проекте высокотемпературная печь

была спроектирована и построена с использованием принципа теплопередачи. Печь изготовлена ​​из кожуха из низкоуглеродистых листов

четырех прямоугольных форм. Огнеупоры из кирпича заполняют полости

печи. Это помогает сохранить потери тепла. Капсула (камера) пиролиза была изготовлена ​​из высокой трубы из углеродистой стали

с фланцами, которые можно открывать для загрузки продуктов и вакуумирования. Установлен механизм

для регулирования температуры и подачи газа

.Печь была газовой

—

из-за ее высокой горючести и решения проблемы ограниченного электроснабжения в стране

. Изготовленный прототип печи прост в использовании и универсален благодаря нововведению

— съемной капсуле для пиролиза, которая может быть модифицирована за счет продуктов пиролиза и продуктов

. Капсула пиролиза окружена пламенной рубашкой (основной камеры печи)

, созданной для нагрева капсулы с регулируемой скоростью до любой желаемой температуры до 1200 oC с помощью автоматизированной системы управления

для блока подачи газа.

Разработанная высокотемпературная печь для анаэробного газа

применима для широкого диапазона процессов пиролиза и может использоваться для различных прекурсоров

для получения конечного продукта, достижимого в пределах температур.

Ключевые слова: пиролиз, печь, конструкция

1. Введение

Нигерия на данный момент сосредоточена на технологическом развитии

, что является ее единственным шансом догнать

с задними бревнами в ее гонке к индустриализации и экономический прогресс.Бесспорно, много

усилий придется идти в исследования в области металлургии и материаловедения развития с использованием местных

содержание. Эта реальность породила этот проект; проектирование и разработка эффективной высокотемпературной печи

с использованием основных принципов разработки печи с использованием местного материала

s. Поскольку пилотная печь

может использоваться для множества обычных печей, ее можно модифицировать для анаэробного нагрева материалов

, процесса, известного как пиролиз.Практически эффективность печи

напрямую связана со способностью минимизировать потери тепла. Потери тепла — это тепло от поверхности печи пиролиза к окружающей среде

за счет естественной конвекции и излучения [6]

Этот проект

ed по созданию анаэробной печи, которая может быть использована для целей пиролиза. Когда твердый материал

нагревается, он в конечном итоге достигает температурного порога, при котором он начинает химически разрушать

.Этот процесс называется пиролизом; чем больше отсутствие воздуха, тем больше процветает процесс. Пиролиз

— это одновременное изменение химического состава материала (например, длинные углеводородные цепи на более короткие

цепей), процесс необратим, и было признано, что он является наиболее перспективным термохимическим процессом

для обработки отходов [ 3].

Особый интерес для этого проекта представляет производство активированного угля и графита из различных

местных прекурсоров, таких как бамбук, кокосовая шелуха, скорлупа конуры пальм и некоторые неорганические отходы

материалов. Нигерия в значительной степени полагалась на импорт этих важных инженерных материалов (активированный

Реактор пиролиза — обзор

Процесс PYROPLEQ® (Bracker et al., 1998; Modern Power Systems, 2014)	Вращающийся барабан, пиролиз при 450–450 ° C. 500 ° C; синтез-газ сжигался при 1200 ° C, и горячий газ из камеры сгорания нагревает пиролизный барабан снаружи	Исходные данные: предварительно обработанные бытовые отходы; MPW	Пиролиз и сжигание	Обработка отходов Тичино Кантон центр в Швейцарии	Фильтрация горячих газов с помощью керамических фильтрующих картриджей.Известь добавляется в реактор для удаления кислого газа. Используется обычная очистка дымовых газов с помощью рукавного фильтра для улавливания летучей золы с впрыском бикарбоната натрия для контроля выбросов кислых газов. Зола и твердые частицы после очистки кислого газа смешиваются и отправляются на захоронение
		Выход: полукокс с теплотой сгорания около 10 ГДж т -1 . Энергия от паровой турбины
Технология ConTherm® (Tech Trade, 2014; Hauk et al., 2004)	Вращающиеся печи, пиролиз происходит при 500–550 ° C в течение примерно 1 ч, сжигание газа в пылевидном угле ( ПК), см. Рис.1	Исходные материалы: измельченные ТБО, остатки автомобильного измельчителя, а также до 50% пластмассовых отходов	Пиролиз и amp; сжигание	Электростанция Hamm, Германия, мощностью 100 кт / год. Остановлен	Пиролизный газ прошел через циклон перед котлом Система очистки дымовых газов угольной электростанции
		Выход: мощность от паровой турбины
Gibros PEC Process или технология PKA в Германии (IEA Bioenergy, 2004)	Вращающаяся печь, пиролиз при 500–550 ° C в течение примерно 45–60 мин, печь отапливалась извне с помощью части газа, полученного в процессе	Вход: ТБО, промышленные отходы, отработанные шины, промышленные и пластмассовые отходы, а также загрязненная почва	Сочетание пиролиза, газификации (термического крекинга) и плавки	Аален, Германия, мощностью 25000 тонн в год	Установка газоочистки для вымывания неорганических кислот, загрязняющих загрязнители рукавным фильтром для удаления остатков пыли; и основной и биологический промыватели для удаления H 2 S. Наконец, активный угольный фильтр для поглощения диоксинов, фуранов и Hg
	Пиролизные газы, содержащие смолы, впоследствии газифицируются в высокотемпературном (1200–1300 ° C) газификаторе; Плавится уголь (при 1400–1500 ° C)	Выход: CO / H 2 — обогащенный топливный газ, металлы, базальт
EDDITh процесс (Martin et al., 1998; Malkow 2004)	печь работает при 450–600 ° С в течение 45 мин; газ сжигается при температуре примерно 1100 ° C с воздухом, поступающим из осушителя, в то время как полукокс подвергается сепарации и фильтрации материалов	Вход: измельченные ТБО, промышленные отходы и шлам	Пиролиз и amp; сжигание	Аррас, Франция, мощностью 50 000 т / год	Дымовые газы, образующиеся при сжигании газов термолиза, нуждаются в пылеуловителе и рациональной системе очистки
		Выход: газ (12 МДж кг -1 ), кокс (16 МДж кг -1 , CARBOR®), металлы, соли, в основном CaCl 2 и NaCl, остатки APC.Газ сжигается для производства тепла и электроэнергии
Процесс конверсии Noell-KRC (теперь Future Energy) (Malkow, 2004; Jaeger and Mayer, 2000)	Вращающаяся печь и газификатор, пиролиз при температуре приблизительно 550 ° C, газификация при 1400–2000 ° C и 2–50 барах	Ввод: ТБО, другое сырье (осушенные шламы сточных вод) можно совместно газифицировать	Пиролиз и газификация унесенного потока	Фрайберг, Германия, с производительностью 12000 тонн осадка сточных вод в год + 5760 т ТБО в год.Демонстрационная установка	Пиролизный газ очищается от пыли и обезвоживается перед поступлением в газификатор. Есть два скруббера для очистки газа из газогенератора. Первая ступень удаляет H 2 S и тяжелые металлы, а вторая ступень промывает все остальные загрязнители
		Выход: газ средней теплотворной способности; часть очищенного газа используется для нагрева печи. Металлы и шлак могут быть использованы в качестве строительных материалов.
Технология Serpac (Malkow, 2004)	Две соединенные между собой камеры цилиндрической и конической формы, наклонная и поворотная.Пиролиз при 600–700 ° C, газификация полукокса воздухом примерно при 800 o C; газ сжигается при температуре приблизительно 1100–1200 ° C.	Вход: смешанные отходы, ТБО, промышленные и больничные отходы	Пиролиз, газификация и amp; сжигание	Кефлавик, Исландия, мощностью 45 тонн в сутки	Рациональные методы очистки топливного и дымового газа
		Выход: пар; зола и металлы
Технология Siemens Schwel-Brenn (Malkow, 2004; Richers and Bergfeldt, 1996)	Вращающийся барабан и высокотемпературная печь, соединенная с паровым котлом, пиролиз при 450 ° C в течение приблизительно 1 часа; более мелкая фракция, обогащенная углеродом (30%), измельчается до 0.1 мм и сжигается вместе с газом в шлакообразующей печи при 1300 ° C.	Сырьё: шины, ТБО, осадок сточных вод, промышленные отходы	Комбинация пиролиза и высокотемпературного сжигания	Фюрт, Германия, мощностью 100 000– 150 000 тыс. Т / год, остановка в августе 1998 г. после аварии с пиролизным газом	Улавливание пыли и скруббер дымовых газов
		Выход: энергия в виде пара или электроэнергии. Металлы, стекло и ясень
Mitsui R21 Process, подразделение Siemens Schwel-Brenn Technology.(IEA Bioenergy, 2002)	Вращающийся барабан, работающий при 450 ° C, сгорание газа при 1300 ° C	Исходные данные: ТБО измельчаются до длины менее 200 мм	Комбинация пиролизной газификации и amp; процесс плавления	Завод Яме Сейбу, Япония, мощностью 220 т / сут и т. д.	Охладитель дымовых газов, за которым следуют два последовательно расположенных рукавных фильтра: №1 для сбора твердых частиц и рециркуляции золы в камеру сгорания, и № 2 с впрыском сухой извести для ограничения выбросов кислых газов, с захоронением твердых остатков
		Выход: выработка электроэнергии за счет сжигания пиролизного газа; уголь, черные и цветные металлы; производство изделия из плавленой золы.
Takuma SBV (Kawai, 2009) (На основе вышеупомянутого процесса Сименс Швель-Бренн)	Вращающаяся печь и система плавления золы. Пиролиз при 500–550 ° C во вращающейся печи; пиролизный газ сжигается в высокотемпературной камере.	Исходные данные: ТБО, промышленные отходы, осадок сточных вод и т. д.	Комбинация пиролиза и газификации & amp; процесс плавки	Завод Какегава, Япония, производительностью 140 т / сут ТБО	Установка тушения дымовых газов с двумя скрубберами
		Выход: энергия (мощность и пар), железо, алюминий
Процесс Thermoselect (Малков, 2004; Thermoselect S.А., 2000)	Подвижное русло канала. Процесс состоит из измельчения, в «канале» ТБО нагревается от 50 до 600 ° C и пиролизуется с последующей газификацией при 1200–2000 ° C	Вход: несортированные бытовые отходы, измельченные	Комбинация пиролиза и газификации ; процесс плавления	Mutsu, Япония, мощностью 50 000 т / год	Секция закалки водяной струей используется для предотвращения образования диоксинов, а установка скруббера кислого газа используется для удаления HCl и HF; установка щелочного скруббера с водным раствором гидроксида натрия при более высоком pH используется для удаления остаточных следов CO 2 и SO 2 , а на стадии десульфуризации из газа удаляется H 2 S; установлен фильтр с активированным углем, который действует как устройство окончательной очистки синтез-газа.
		Выход: газ средней теплотворной способности, часть очищенного газа используется для нагрева канала.Минералы и металлы из плавильного шлака
Технология Von Roll RCP (Malkow, 2004; Hesseling, 2002)	Печь с возвратно-поступательной колосниковой решеткой в ​​качестве камеры пиролиза (дегазации); температура пиролиза в камере повышается за счет частичного сжигания газа с кислородом примерно до 500–900 ° C; газообразный продукт и полукокс отправляются в плавильный реактор при 1400 ° C, а затем в печь с циркулирующим псевдоожиженным слоем.	Вход: предварительно обработанные ТБО, остаточные отходы от переработки, промышленные отходы	Комбинация пиролиза и плавления & amp; сжигание	Бремерхафен, Германия, пилотная установка производительностью 6 т / ч ТБО	Системы контроля выбросов твердых частиц и оборудование для очистки кислого газа, используемое в общей системе выработки электроэнергии
		Продукция: металл, шлак; энергия в виде пара или энергии
Процесс Compact Power (ныне Ethos Renewables Avonmouth (ERA) Limited) (Malkow, 2004)	Пиролиз в двух трубчатых реакторах при 800 ° C; полукокс реагирует с паром и воздухом в газификаторе с неподвижным слоем, а сжигание газа происходит в циклонной камере при 1200–1250 ° C.	Исходные данные: обезвоженные шламы сточных вод, предварительно обработанные ТБО, медицинские отходы, крошки утильных покрышек;	Пиролиз, газификация и высокотемпературное сжигание	Avonmouth, UK, мощностью 8000 т / год.(Сейчас в основном клинические отходы)	Сухой скруббер с бикарбонатом натрия и избирательным каталитическим восстановлением NOx (SCR). Твердые остатки из установки сухой очистки отправляются на свалку
		Выход: энергия в виде пара или мощности; Уголь / зола из установки газификации
Пилотный процесс пиролиза в Тяньцзине, Китай (Ли и др. , 2007)	Процесс пиролиза, связанный с газификацией. Главный реактор представляет собой реактор с винтовым слоем, а газификация происходит во вспомогательном реакторе.Нет информации о температуре пиролиза. См. Рис. 2	Исходные материалы: предварительно обработанные ТБО	Пиролиз и amp; частичная газификация	Тяньцзинь, Китай, производительностью 200 кг / ч −1	Охладитель и фильтр газа
		Выход: синтез-газ с умеренной и низкой теплотворной способностью, уголь, металлы и зола
Технология Honghoo ( Chen et al., 2013)	Многосекционные вращающиеся печи, пиролиз при более низкой температуре примерно 400–450 ° C, некаталитический пиролиз, косвенная теплопередача; газ сжигается онлайн для обеспечения тепла.См. Рис. 3	Исходные данные: Сырые ТБО с отделенными бутылками, камнями, кирпичами и стеклом	Только пиролиз	Шанхай, Китай, производительностью 100 т / сутки, демонстрационная установка	Пиролизный газ был очищен перед сжиганием. Полукокс был закален и отделен от металлов
		Выход: нефть, полукокс, очищенный газ (для выработки электроэнергии)
Термохимический преобразователь CNRS (Marculescu et al., 2007)	Трубчатый прямолинейный реактор с циркуляционным обогревом горячих дымовых газов (горелка на природном газе) во внешней двойной оболочке.Твердое вещество непрерывно продвигается с помощью вибро-псевдоожиженного транспорта.	Вход: наземный ТБО	Только пиролиз	Пилотная испытательная установка	Не упоминается
		Выход: синтез-газ или дымовой газ в зависимости от того, подается ли горючее или инертный газ; соответственно выход угля или золы
	Расход до 50 кг / ч
	Переход от пиролиза к горению с изменением температуры от 400 до 1000 ° C. См. Таблицу 2

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПИРОЛИЗ КОМБИНИРОВАННЫЙ ЦИКЛ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НА БИОМАССЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ (Технический отчет)

Сандвиг, Эрик, Уоллинг, Гэри, Браун, Роберт К., Плетка, Райан, Рэдлейн, Десмонд и Джонсон, Уоррен. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА ПИРОЛИЗА . США: Н. П., 2003. Интернет. DOI: 10.2172 / 826269.

Сандвиг, Эрик, Уоллинг, Гэри, Браун, Роберт К., Плетка, Райан, Рэдлейн, Десмонд и Джонсон, Уоррен. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА ПИРОЛИЗА . Соединенные Штаты. https: // doi.org / 10.2172 / 826269

Сандвиг, Эрик, Уоллинг, Гэри, Браун, Роберт К., Плетка, Райан, Рэдлейн, Десмонд и Джонсон, Уоррен. Сидел . "ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА ПИРОЛИЗА". Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/826269. https://www.osti.gov/servlets/purl/826269.

@article {osti_826269,
title = {ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА КОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА ПИРОЛИЗА},
author = {Сандвиг, Эрик и Уоллинг, Гэри и Браун, Роберт С. и Плетка, Райан и Рэдлейн, Десмонд и Джонсон, Уоррен},
abstractNote = {Современные энергетические системы, основанные на интегрированных циклах газификации / комбинированных циклов (IGCC), часто представляются как решение существующих недостатков биомассы в качестве топлива.Хотя IGCC был технически продемонстрирован в полном объеме, он не был принят для коммерческого производства электроэнергии. Частично причиной такой ситуации является сохраняющаяся низкая цена на уголь. Однако еще одним существенным препятствием для IGCC является высокий уровень интеграции этой технологии: выход газа из газификатора должен быть полностью согласован с потребностью в энергии цикла газовой турбины. Мы разрабатываем альтернативу IGCC для энергии биомассы: интегрированный (быстрый) пиролиз / комбинированный цикл (IPCC).В этой системе твердая биомасса превращается в жидкое, а не газообразное топливо. Это жидкое топливо, называемое биомаслом, представляет собой смесь кислородсодержащих органических соединений и воды, которая служит топливом для цикла доливки газовой турбины. Отработанное тепло газовой турбины обеспечивает тепловую энергию для нижнего цикла паровой турбины. Преимущества системы МГЭИК, работающей на биомассе, включают: КПД комбинированного цикла, превышающий 37% КПД для системы мощностью всего 7,6 МВт {sub e}; отсутствие тепловых реакторов высокого давления; разделение переработки топлива и выработки электроэнергии; и возможности получения продуктов с добавленной стоимостью из бионефти.В этом отчете представлен технический обзор системы, включая конструкцию пиролизера, стратегии очистки топлива, конструкцию конденсатора пиролиза, возможности рекуперации побочных продуктов пиролиза, конструкцию цикла газовой турбины и паровой цикл Ренкина. В отчете также рассматривается потенциальная поставка топлива из биомассы в Айове, приводится экономический анализ и краткое изложение преимуществ предлагаемой системы.},
doi = {10.2172 / 826269},
url = {https://www.osti.gov/biblio/826269}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2003},
месяц = ​​{3}
}

Часто задаваемые вопросы по котлам

Что такое управление лесами?

Управление лесным хозяйством может привести к более чистому воздуху, более безопасным общинам и снижению затрат на тушение пожаров, но его наибольшая ценность может заключаться в решении проблемы углеродной нейтральности и того, что скрывается под землей.

Управление лесами помогает сократить выбросы парниковых газов. Это снижает опасность и опасность лесных пожаров, которые являются значительным источником выбросов, которых можно избежать. Он также хранит ископаемое топливо под землей.

Исследования показали, что активное ведение лесного хозяйства может принести значительно больший углеродный выигрыш, чем стратегии управления, при которых леса выделяются в заповедники. В то время как молодые заповедные и управляемые леса улавливают или удаляют из атмосферы и хранят примерно такое же количество углерода в стоящих на корню деревьях, активно управляемые леса могут обеспечить дополнительную выгоду в виде компенсации использования ископаемого топлива за счет производства энергии с низким содержанием углерода из леса и лесопилки остатки.

Управление лесами для снижения топливной нагрузки приносит немедленные дивиденды. Меньшее количество топлива означает меньшую интенсивность лесных пожаров, большую безопасность пожарных, меньшие экологические последствия и меньшие выбросы парниковых газов. Здесь есть большая выгода от выбросов углерода — предотвращение выбросов и постоянная защита от углерода — за счет улавливания разрежений, которые в противном случае могли бы образоваться в дыму, и их использование для выработки энергии может быть дополнительным плюсом.

Когда леса прореживаются, собранная биомасса или ветви, кусты и небольшие деревья могут быть измельчены и использованы для производства энергии.Энергия биомассы берет углерод, который находится над землей — древесную щепу — и удерживает ее над землей, сжигая на электростанциях для производства электроэнергии. Энергия биомассы является углеродно-нейтральной, потому что при производстве энергии не выделяется больше углерода, чем было бы, если бы растительность просто распалась.

Сжигание ископаемого топлива, наоборот, забирает углерод, который безопасно хранился под землей, и выбрасывает его в атмосферу. Сжигание ископаемого топлива каждый раз увеличивает выбросы углерода.

Управление лесным хозяйством может сократить выбросы от лесных пожаров и сжигания ископаемого топлива, потому что каждый мегаватт, генерируемый из биомассы, может заменить мегаватт, генерируемый ископаемым топливом, извергающим выбросы.Замена энергии, получаемой от сжигания угля, энергии биомассы, побочного продукта устойчивого лесопользования, может сократить углеродный след во всем мире.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Совместное сжигание биомасла быстрого пиролиза и тяжелого мазута в печи мощностью 300 кВт

1. Введение

Использование биомасла для полной замены ископаемого топлива имеет некоторые ограничения, поскольку биомасло имеет плохие свойства, такие как высокая вязкость, низкая летучесть, коксование и коррозионная активность. Эти ограничения создают основную проблему в процессе сжигания и в промышленных приложениях. Однако низкое соотношение биомасла к маслу, полученному из нефти (низкое содержание биомасла), имеет преимущества, такие как тот факт, что это может происходить без модификации секций горелки и котла, и его можно легко сжигать в существующих промышленных установках. котлы и печи.Более того, биотопливо, такое как биодизель, этанол и бутанол, производится из сельскохозяйственных культур, что приводит к проблемам с продовольственной безопасностью и увеличению затрат на энергию. С другой стороны, бионефть, полученная в результате быстрого пиролиза древесной биомассы (такой как древесные отходы и другое непищевое сырье), не вызывает проблемы продовольственной безопасности или роста цен на энергоносители.

2. Экспериментальная

2.1. Печь

Существует два типа систем охлаждения, в том числе теплообменники с водяным и воздушным охлаждением в горизонтальной конвективной секции. Насос мощностью 11 кВтэ используется для подачи охлаждающей воды, которая обменивается теплом с высокотемпературными дымовыми газами, а затем возвращается в градирню для охлаждения для повторного использования. Между тем, для подачи охлаждающего воздуха используются два вентилятора мощностью 10 л.с.Дымовые газы, нагнетаемые вытяжным вентилятором мощностью 10 л.с., проходят через конвективную секцию и выходят из дымовой трубы.

2.2. Экспериментальные процедуры

Соотношение смеси тяжелого жидкого топлива и пиролизного биомасла было установлено равным 2.Добавляли 5%, 5% и 10% биомасла в эмульсию и 0,2% поверхностно-активного вещества для поддержания стабильности смешивания. Жидкое топливо нагревали до 80 ° C внутри служебного бака, а затем откачивали из него. Перед поступлением в камеру сгорания жидкое топливо снова нагревали до 90 ° C. Воздух был разделен на два потока: первичный воздух, используемый для распыления, и вторичный воздух, используемый для горения. Для измерения температуры использовали термопары

Выбросы дымовых газов анализировали с помощью четырех анализаторов Rosemount (Emerson Electric Co., Сент-Луис, Миссури, США): O ₂ (модель 755, 0–25%, ± 0,1%), CO (модель 880 , 0–1000 ppm, ± 1 ppm), CO ₂ (модель 880, 0% –100%, ± 0,1%) и NO / NO ₂ / SO ₂ (модель NGA2000, 0–2000 ppm , ± 1 ppm). Перед поступлением в анализаторы проба газа должна быть кондиционирована путем охлаждения, сушки и фильтрации. Таким образом, был создан поток пробы сухого чистого газа, а результаты выбросов показаны в виде объемных концентраций в пересчете на сухое вещество.

2.3. Процесс предварительного нагрева печи

Промышленная печь для испытаний на сжигание нескольких видов топлива облицована огнеупорным кирпичом, который действует как источник поглощения тепла.