Казаны с пиролизним сжиганием топлива

Пиролизние (газогенераторные) казаны на российском рынке - это давно не новость. Потребитель уже знакомый с этим названием. Его (потребителя) уже не удивляет, что пиролизние казаны, как правило, в 1,5 - 2 разы дороже традиционных тведотопливных, потому что время их работы на одной загрузке в разы превышает время работы дровяных и угольных казанов. А что, в конечном счете, может быть более важное для потребителя, чем время работы казана? Кому понравится просыпаться среди ночи от холода и, стуча зубами, бежать в котельную, чтобы подбросить дрова в ненасытное жерло?

Почему же пиролизние казаны могут работать на одной закладке топлива сутки и даже дольше? Понятно, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления. Но бесспорное одно - пиролизние казаны существенно эффективнее традиционных.

С чем это связано?

Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа.

Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения.

В-третьих, процессом горения пиролизного газа легко управлять, потому работа газогенераторного казана поддается автоматизации практически так же, как газового или жидкотопливного.

Что такое пиролиз?

В основу работы газогенераторного казана положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина раскладывается на летучую часть - так называемый пиролизний газ и твердый остаток - древесный уголь (кокс).

Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 - 800°с. Причем процесс этот экзотермический, то есть что идет с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогревание и подсушивание топлива в казане, и происходит подогрев воздуха, который поступает в зону горения.

Смешение кислорода воздуха с пиролизним газом, который выделился, при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизний газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из казана практически не содержат вредные примеси, будучи, по большей части, смесью углекислого газа и водяной пары. И даже Со2 такой казан будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный казан.

В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, потому казан реже, чем обычный, нуждается в чистке.

Из чего выбрать?

На сегодняшний день на российском рынке пиролизние казаны предлагаются несколькими производителями: ATMOS, DAKON, OLYMP, OPOP, VIESSMANN. Как мы видим, большинство из них чешские. Поэтому логично будет рассмотреть конструкцию и работу пиролизного казана на примере одного с чешских производителей, например заводу DAKON. Сделать это будет уместно еще и из тех соображений, что Комфорт-еко работает с заводом DAKON уже почти 10 лет и хорошо знакомая с его продукцией.

К слову сказать, завод DAKON существует с 1949 года, а до 1970-го года стал одним из наибольших производителей казанов на твердом топливе. Пиролизние казаны завод начал впервые выпускать в 1996 году, это были казаны маркие GASOGEN, которые в 2005 году были сняты из производства и заменены усовершенствованной и более технологической моделью KP PYRO.

Пиролизние казаны DAKON

Если говорить о пиролизном казане DAKON, то конструкция его такова: корпус казана сварен из стали толщиной 4-6 мм, в верхнюю часть загружается топливо, в нижней расположена камера сгорания с керамическими блоками. Верхняя часть отделена от нижней керамической форсункой. В задней части - коллектор продуктов сгорания с вытяжным вентилятором, в передней части - верхние (загрузочная) и нижние дверцы. На верхней панели находится пульт управления с элементами регуляции. Подача основного воздуха обеспечивается с помощью регулировочных сегментов в боковых панелях, вторичный воздух нагревается в задней части коллектора продуктов сгорания и по трубам подводится в форсунку.

что Образовался в топке пиролизний газ с помощью вытяжного вентилятора засасывается в камеру сгорания, где, смешиваясь со вторичным воздухом в керамической форсунке, горит с максимально возможной для древесного топлива полезной теплоотдачей. Пиролизное горения обеспечивает казану КПД на уровне 85-88%.

Как уже было отмечено, к позитивным особенностям казана можно отнести, в первую очередь, то, что его работа поддается достаточно точной регуляции, в отличие от обычных тведотопливных казанов. Автоматика казана управляет работой вытяжного вентилятора и циркуляционного насоса. На пульте управления можно менять мощность в диапазоне от 50 до 100% от номинала, а терморегулятором, которым укомплектован казан, устанавливать необходимую температуру теплоносителя.

В_настоящее_время DAKON начал выпускать пиролизние казаны в чугунном корпусе -damat PYRO. Собственно говоря, материал корпуса является основным отличием казана DAMAT PYRO от уже известного KP PYRO. Чугунный казан более долговечен, поскольку владеет повышенной, в сравнении со стальным, стойкостью к смолам и кислотам, которые образуются в процессе пиролизного горения. Кроме того, чугун менее склонен к низкотемпературной коррозии, потому DAMAT PYRO может работать с 50%-ной мощностью, например, в осенне-весенний период.

К недостатком казанов DAKON, как, впрочем, и большинства пиролизних казанов, можно отнести разве что его энергозависимость - без электричества, от которого питается вентилятор, казан работать не будет. Однако, учитывая то, что вентилятору нужно всего 85 Ватт (как всегда лампочке), эту проблему можно решить путем установки небольшого дизельного генератора.

Пиролизние казаны OPOP

В данном контексте, будет уместный упоминуть пиролизний казан другой чешской фирмы OPOP - H730 PYRO. Это пока единственная газогенераторная модель, производимая заводом OPOP. Коренным отличием этого казана является независимость от электричества. Кроме того, в пиролизних казанах OPOP H730 можно использовать как дрова, так и уголь (причем уголь преимущественно).

В казане OPOP H730 топлива, которые образуются при пиролизе, на колосниковых решетках газы через горелку диффузорного типа поступают в камеру сгорания, где с помощью вторичного воздуха происходит их сжигание. При этом вторичный воздух в камеру сгорания не нагнетается вентилятором, как в большинстве пиролизних казанов, а засасывается в процессе движении газов по камере сгорания через специальную перфорированную трубку. Регуляция мощности казана в данном случае осуществляется изменением степени открытия заслонок первичного и вторичного воздуха, при этом казан полностью автономен (не зависит от электричества) и обеспечивает КПД на уровне 85%.

Несколько слов о топливе

Пиролизние казаны рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа казана на максимальной мощности и длительный срок его службы.

Например, дерево с 12 - 20%-ним содержанием воды имеет теплоту сгорания 4 квт-час на 1 кг древесины, дерево с 50%-ним содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 квт-час / 1 кг древесины.

Зависимость теплотворной способности топлива от содержания воды в древесине

Как видно из графика, полезное энергетическое содержание древесины весьма существенно снижается в зависимости от объема воды, которая содержится в нем.

Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы казана и дымоходной трубы. Мощность казана снижается до 50%, а затрата топлива увеличится в два разы.

Вид древесины

Количество теплоты на 1 кг

Ккал

Кдж

КВт-час

ель

3900

16250

45

сосна

3800

15800

44

береза

3750

15500

43

дуб

3600

15100

42

бук

3450

14400

40

- По данным ATMOS

О. Беловол, Комфорт-еко

Карта сайта.