Биомасса в качестве топлива для котлов — инсталляции — muratordom.com.ua

Самое популярное из этих видов топлива в домашнем хозяйстве — древесина. Это могут быть просто резанные и колотые дрова.
Древесина может быть также переработанной. Это брикеты, производимые путем прессования размельченной древесины, пелетты или мелкие гранулы, а также древесная пыль из высушенного сырьевого материала, раздробленного на частицы.

Пелетты и брикеты не загрязняют окружающую среду, сжигаются практически полностью, а их пепел можно использовать как минеральное удобрение. Благодаря высокой плотности и низкому содержанию влаги они имеют более высокую теплоотдачу, чем непереработанная древесина. Для эффективного сжигания пелет используются котлы с соответствующими горелками.

Биомассу производят также из специально выращиваемых растений, называемых энергетическими. Это растения, которые за короткое время получают большой прирост в объеме. Самой лучшей для польских условий считается ива прутовидная. Продуктивность этих кустов довольно большая — прирост составляет до 25 тонн сухой массы с 1 га в год.

К наиболее известным растениям, выращиваемым в энергетических целях принадлежат также: сида гермафродитная, подсолнечник клубневой, роза многоцветковая, мискантус гигантский, мискантус сахароцветковый, спартина перистая и тополь. Стоит знать, что с 2007 года Агентство реструктуризации и модернизации сельского хозяйства устанавливает доплату за выращивание энергетических растений, финансируемую из бюджета Европейского Союза.

Важный источник возобновляемой энергии в Польше, также принадлежащая к группе биотоплива — солома. При ее сгорании выделяется такое же количество углеродного газа как при ее минерализации. Солома — сложное для сжигания топливо с точки зрения проблемного дозирования воздуха, в результате чего часть ее не сжигается. При традиционном сжигании КПД процесса составляет от 35 до 70%. Условием абсолютного сжигания соломы является удержание ее влажности на уровне 15%.

Как топливо для котлов может использоваться также зерно злаков. Самая популярная топливная культура — овес, из 3 кг которого можно получить приблизительно столько же тепла как с 1 л мазута. Для обогрева обычного дома необходимо около 7 тонн овса на отопительный сезон.

В чем топить

Котлы на твердом топливе самой простой конструкции — это, так называемые, котлы с верхней подачей топлива. Их недостаток — практически полное отсутствие контроля над процессом сжигания. В них сжигается сразу вся порция загруженного топлива. Продукты сгорания отводятся по каналу, который находится в верхней части камеры сгорания, проходя через весь объем загруженного топлива. Мощность котла изменяется с изменением толщины слоя топлива.

На практике они не очень приспособлены для сжигания древесины, так как оно сгорает в них слишком быстро и неэффективно — немного тепла передается в отопительную систему, большая часть уходит с дымом. Котлы с верхней подачей топлива предназначены, прежде всего, для отопления коксом или углем.

Более подходящие для отопления дровами котлы с нижней подачей топлива. Это более современная разновидность котлов на твердом топливе. Они подходят для сжигания угля и дров, а также опилок и разных биоорганических отходов. Такие котлы немного дороже, чем оборудование с верхней подачей топлива, но их КПД во время топки дровами значительно выше, а значит они используют меньше топлива и их покупка более выгодна.

Котлы с нижней подачей топлива имеют двух- или трехтяговую систему камер сгорания, благодаря чему возможно дожигание частичек топлива, которые в котлах с верхней подачей топлива сразу улетучиваются в дымоход. Их преимущество не только более экономное использование топлива, но и меньший выброс загрязнений в атмосферу.

Система нижней подачи топлива позволяет управлять процессом сжигания и регулировать производительность котла путем дозирования воздуха, поступающего в топку с помощью регулятора тяги, а в дорогих моделях с помощью вентилятора с системой управления. Конечно, степень регулировки твердотопливных котлов не такая как в газовых или жидкотопливных котлах, но дает результат в виде уменьшения расхода топлива и более стабильной температуры.

Биомасса в качестве топлива для котлов - инсталляции - muratordom.com.ua

Строение пиролизного котла

Уже некоторое время производятся котлы, предназначенные для отопления исключительно дровами и биомассой. Они получили название пиролизных. От ранее описанных такие котлы отличаются более высоким КПД, меньшим выбросом загрязнений и большей надежностью самого котла, который в связи со спецификой работы должен изготавливаться из высококачественных материалов. Существенна также разница в цене — пиролизные котлы значительно дороже.

Процесс сгорания в таких котлах происходит в несколько фаз. Сначала поступающий с верхней части камеры сгорания подогретый воздух сушит дерево и помогает частичному пиролизу (газификации) содержащейся в нем целлюлозы. Потом в нижней части камеры в результате смешивания горючих газов с вторичным воздухом происходит их полное сгорание при температуре свыше 1000°C и абсолютное сгорание — дожигание твердых частиц, падающих с колосниковой решетки.

Низкий уровень выброса окиси углерода и углеводородов поддерживается благодаря высокой температуре, доступу кислорода и длительному времени сгорания. Воздух для сгорания поставляется как первичный, так и вторичный. Первичный смешивается с топливом и используется в процессе газификации и сжигания древесного угля. Вторичный воздух используется для сжигания летучих веществ и не смешивается с первичным.

Только 20% массы древесины составляют его нелетучие соединения, которые в котлах простого строения сжигаются на колосниковой решетке. Остальное — это летучие соединения, сгорающие над колосниковой решеткой, но только в относительно небольшом диапазоне температур. Поэтому для их сжигания необходима специальная технология.

Типичная топка котла для дерева и биомассы состоит из камеры сгорания и неподвижной, плоской механической или ступенчатой решетки. Для сжигания сухого топлива используются котлы с неподвижными или плоскими механическими решетками. Для сжигания влажного топлива (40-60%) предназначены котлы с подвижными ступенчатыми решетками. Они делают возможным в первой фазе удаление воды из топлива, а потом — по мере передвижения вглубь топки — его абсолютное сжигание. Используются также котлы с флюидными топками, которые позволяют эффективно сжигать низкокачественное биотопливо при соблюдении выброса загрязнений на низком уровне. Это промышленные котлы большой мощности.

Источник: http://www.muratordom.com.ua/ustanovka-i-oborudovanie/otoplenie-tverdym-toplivom/biomassa-v-kachestve-topliva-dlya-kotlov,101_25630.html