Caldera de pirólisis de combustible sólido.
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La combinación de una operación eficiente basada en el uso económico del combustible y la facilidad de uso son requisitos clave al elegir una caldera de calefacción. El objetivo principal del desarrollo de ingeniería es maximizar el uso del calor del combustible quemado y reducir el volumen de la fuente de energía. La caldera de pirólisis cumple totalmente con las condiciones establecidas y representa una opción práctica para la calefacción de viviendas..
Tipos y disposición de equipos de pirólisis ↑
¿Qué calderas pueden atribuirse a la pirólisis y existen diferencias de diseño entre los modelos? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las unidades de combustión prolongada? Para empezar, vale la pena señalar que las calderas de pirólisis funcionan exclusivamente con combustible sólido.. «Un corazón» La caldera es una cámara de combustión que consta de dos compartimentos:
- Gas que genera alimentación de combustible sólido.
- El sector de postcombustión, cuya función es organizar el proceso de combustión del gas de pirólisis..
Este sector está conectado a la ruta del humo, a través de la cual la energía térmica se mueve al refrigerante. Los residuos de la combustión de combustibles sólidos en forma de hollín también se depositan aquí. Por lo tanto, el segundo nombre del aparato de pirólisis es una caldera de gas. Todas estas unidades están equipadas con interruptores de tracción. La ausencia de este elemento convierte la caldera de gas en un equipo estándar de combustión directa. Es el cierre de la válvula que proporciona el inicio del proceso de pirólisis durante la combustión de combustible sólido..
Existen varios modelos de calderas de pirólisis, cuya diferencia es la ubicación del postquemador. Se puede equipar en la parte superior o inferior. Las características del popular diseño de unidad de combustible sólido con un postquemador inferior son las siguientes:
- Entre las ventajas, se observa un conveniente llenado de combustible, los gases de escape salen a la chimenea instalada debajo.
- Un inconveniente significativo de tal caldera de pirólisis es la necesidad de una limpieza regular de la cámara inferior debido a la entrada de cenizas desde el compartimento primario..
El diseño de una caldera de combustible sólido de pirólisis con un postquemador superior está menos extendido, pero tiene ventajas significativas. En él, el gas de pirólisis ingresa al compartimento del postquemador a través de las boquillas, y después de la combustión completa se mueve hacia la chimenea. Después de enfriar, los productos de combustión se descargan al exterior. El punto negativo de este modelo es el aumento del consumo de material para la disposición de la ruta del humo..
Existen diferencias estructurales entre las calderas de combustible sólido del tipo de pirólisis en la disposición de tracción, que es forzada y natural..
Para ventilación forzada, se instalan ventiladores y extractores de humo, que se controlan automáticamente. Su trabajo se caracteriza por un tiempo de combustión efectivo y prolongado, pero sujeto a la disponibilidad de electricidad..
Principio de funcionamiento ↑
Debido a que la unidad de combustible sólido de pirólisis tiene una alta eficiencia, consideraremos en detalle. Gracias a la cámara de combustión y la turbina equipadas, un marcador de combustible sólido es suficiente para un período de 10 a 12 horas. Cómo funciona:
- Las calderas generadoras de gas están equipadas con un dispositivo de software cuya función es establecer un modo de calefacción conveniente.
- Después de obtener los parámetros especificados, la turbina se controla automáticamente..
- Se suministra un cierto volumen de aire al compartimento para cargar combustible sólido, que proporciona el modo de combustión requerido. Esto le permite mantener la temperatura deseada en el sistema..
El principio clave del funcionamiento eficiente de las calderas de pirólisis es el uso de la tecnología de generación de gas a través de la descomposición de la madera. Esto se lleva a cabo cuando se expone a combustible sólido a altas temperaturas en el rango de 200-800acerca deC sujeto a suministro de aire limitado. Es decir, la recepción del flujo principal de energía térmica no se basa en la cámara de carga, donde el combustible sólido se quema directamente. El gas de pirólisis liberado en condiciones de escasez de oxígeno pasa a través de las boquillas al quemador posterior y, mezclado allí con aire secundario, arde a una temperatura de 1100-1200.acerca deC. El escape de humo contribuye a su ignición, creando la tracción necesaria. Este proceso se caracteriza por la liberación de una enorme cantidad de calor. Las partes de la caldera donde se acumula una pequeña cantidad de desechos en forma de cenizas y hollín necesitan una limpieza regular.
El avance del gas de pirólisis a través de un intercambiador de calor se acompaña de la transferencia de energía térmica al refrigerante, después de lo cual se elimina a través de una chimenea. Esto asegura el uso máximo del calor generado y la prolongación del proceso de combustión de combustible sólido..
Características de los modelos de acero y hierro fundido ↑
El cuerpo de una caldera de pirólisis de combustible sólido está hecho principalmente de acero con un espesor de más de 5 mm. La desventaja de este material es su susceptibilidad a los procesos de corrosión, lo que tiene un impacto negativo en la vida útil del equipo. La compra de una caldera de combustible sólido, cuya carcasa está hecha de hierro fundido con alta calidad y confiabilidad, evitará tales problemas. En comparación con los productos de acero, las características de las calderas de pirólisis de hierro fundido son más altas en las siguientes posiciones:
- período de operación;
- transferencia de calor;
- resistencia a los procesos de corrosión;
- las calderas de hierro fundido son menos susceptibles a los ácidos y las resinas.
Matices de la selección de combustible ↑
La eficiencia de la caldera de pirólisis depende del tipo de combustible utilizado. En general, tales materias primas de origen orgánico son adecuadas para él:
- leña;
- carbón;
- pellets;
- turba;
- residuos de procesamiento de madera.
Cargar aserrín y virutas es inaceptable debido a una contradicción con el nombre de la caldera «combustible sólido». El uso de estos materiales no proporcionará el proceso de evolución del gas de pirólisis debido a la combustión instantánea. La mejor opción es la madera, cuya combustión se acompaña de la formación de grandes volúmenes de gas, que exceden todas las demás fuentes. Como se mencionó anteriormente, es posible una caldera de alta eficiencia del tipo de pirólisis, siempre que se cargue combustible seco.
Un análisis del costo de las fuentes de calor identificó a los líderes: entre ellos, pellets y pellets de madera. Ambas especies representan el resultado de la carpintería y tienen un bajo costo. Sin embargo, se recomienda utilizar material de grano fino en combinación con leña.
El tamaño mínimo de combustible para una caldera de gas es de 7-10 cm para la medición transversal. El uso de astillas de madera o aserrín está permitido en volúmenes que no excedan ¼ masa de combustible sólido total.
Ventajas y desventajas ↑
La mejora de las calderas de combustible sólido proporcionó a las unidades de pirólisis una serie de ventajas, entre las que cabe destacar:
- Sujeto a las condiciones de operación, la eficiencia de la caldera es del 85-90%. Esto se logra al quemar combustible sólido sin residuos..
- La necesidad de cargar leña ocurre dos veces al día. Cuando la caldera de pirólisis se opera a capacidad parcial, el proceso se puede reducir a una reposición de una sola vez en 24 horas..
- Ajustar la temperatura en la habitación reduce el consumo de combustible..
- La interacción del gas de pirólisis con el carbono se acompaña de una emisión mínima de sustancias nocivas. Junto con la combustión casi completa de combustible sólido en la caldera, esto garantiza un bajo nivel de contaminación del aire. En relación con las unidades tradicionales, se reduce tres veces.
- Reducción del número de limpiezas de la caldera de pirólisis debido a la combustión completa de todos los componentes de madera..
Según las opiniones de los consumidores, las calderas de pirólisis de combustible sólido tienen ciertas desventajas:
- Dependencia del poder.
- En su mayor parte, las calderas de pirólisis son unidades de un solo circuito, por lo tanto, realizan la única función de calentar la habitación. Para organizar el proceso de calentamiento de agua, se debe tener cuidado al instalar equipo adicional, que se acompaña de nuevos costos de material.
- El costo de un aparato de combustible sólido de tipo pirólisis es más alto que el precio de una caldera de combustible sólido tradicional. Sin embargo, debido al consumo económico de materias primas en el futuro, este elemento de gasto se superpone con éxito..
- A pesar del ajuste automático del proceso de calentamiento, la carga de combustible sólido en la caldera de pirólisis se realiza manualmente. Este procedimiento brinda a los consumidores algunos inconvenientes debido al control sistemático sobre el consumo de materias primas..
Al elegir entre muchos modelos de calderas de pirólisis, tenga en cuenta que las unidades que operan exclusivamente con pellets son difíciles de mantener, por lo tanto, necesitan la participación de especialistas de servicio. El costo de todas las calderas de pirólisis depende de la disponibilidad y el número de mejoras técnicas..