Пиролизные котлы с автоматической подачей дров

Развивая тему пеллетных и брикетных котлов, нельзя обойти вниманием пиролизные котлы. Пиролизные котлы — это те же твердотопливные, в которых в качестве топлива используются дрова, брикеты (как древесные, так и из торфа), уголь и т. п. Но есть отличия этого вида котлов от обыкновенных твердотопливных.

В пиролизных котлах топка состоит из двух частей: камеры загрузки и камеры сгорания. Процесс пиролиза происходит в верхней части котла при недостатке кислорода и высокой температуре, а образующиеся пиролизные газы догорают в камере сгорания, куда подается вторичный воздух (двойное дутье). В основном тепловая энергия в подобных котлах образуется в результате горения не дров, а пиролизного газа, поэтому такие котлы часто называют газогенераторными, что зачастую приводит к путанице. Например, в Германии у подобных котлов только одно название: газогенераторные (Vergaserkessel).

В России один и тот же принцип сжигания называют двумя разными словами. Для примера приведем описание газогенераторного российского котла, взятое с сайта одной из компаний: «Работа котла основывается на принципе газогенерации, который позволяет сжигать топливо с максимальным КПД. Дело в том, что в традиционных отопительных котлах топливо сжигают при сверхвысоких температурах в чистом кислороде, который подается под давлением. В результате не происходит целый ряд химических реакций, тепловой эффект которых гораздо выше теплового эффекта от окисления углерода. В основу работы двухкамерного газогенераторного котла "Рабика" положен принцип газификации твердого топлива. В первой камере топливо тлеет с выделением дыма и пиролизного газа. Образующийся пиролизный газ за счет естественной тяги поднимается в верхнюю камеру котла, соединяется с кислородом нагретого воздуха (подаваемого через систему инжекторов), воспламеняется и сгорает, выделяя при этом большое количество тепла. Таким образом, в котле происходит почти полное сгорание топлива...»

Камеры загрузки и сгорания разделяет колосник, на который и загружают дрова или другое твердое топливо, после чего оно поджигается и запускается дымосос или дутьевой вентилятор. Иными словами, конструкция пиролизного котла отличается от конструкции обыкновенного твердотопливного котла устройством верхнего дутья, хотя в последнее время встречаются и простые твердотопливные котлы с верхним дутьем.

При сжигании пиролизного газа значительно повышается температура горения, растет количество отдаваемой топливом энергии и значительно повышается эффективность горения, за счет чего КПД пиролизных котлов достигает 90% и более.

При пиролизном горении топливо сгорает почти полностью, т. е. с низкой зольностью и отсутствием сажи, поэтому котел не требует частого обслуживания. А значительно более продолжительное, чем в обычных котлах, горение при одной закладке дров в пиролизных котлах (см. табл. 1) - некоторые модели котлов при одной закладке работают почти 12 ч - позволяет отапливать помещения большой площади при минимальном расходе топлива.

Некоторые европейские производители пиролизных котлов решили вопрос с автоматической загрузкой дров в топку: рядом с котлом монтируется прямоугольной формы топливный склад, в котором помещается до 400 кг дров. Топливо по мере надобности подается специальными вертикальными цепными мини-транспортерами в загрузочную камеру котла. Таким образом, к примеру, дом от 150 до 300 м² может целую неделю отапливаться в автоматическом режиме пиролизным котлом мощностью 28 кВт.

Австрийская компания Feiba Engineering & Plants GmbH предложила решение автоматической подачи дров в пиролизный котел с помощью специального манипулятора в виде механической лапы, которая захватывает стандартного размера дрова из топливного склада и направляет их на специальный наклонный желоб, по которому топливо попадает непосредственно в верхнюю загрузочную часть пиролизного котла. Эту технологию компания презентовала на выставке по энергосбережению (Energiesparmesse) еще весной 2011 года в г. Вельсе (Австрия).

Сейчас на рынке предлагается большое число комбинированных пиролизных котлов, в конструкции которых имеется третья отдельная камера сгорания с пеллетной горелкой. Рядом устанавливается классический пеллетный топливный склад с автоматической подачей (об одной из подобных моделей котельного оборудования мы рассказывали в «ЛПИ» № 6, 2016 г.).

К основным преимуществам пиролизных котлов перед обычными твердотопливными следует отнести:

• регулирование процесса горения за счет подачи первичного воздуха и большое загрузочное пространство обеспечивают довольно длительный период работы котла без дополнительной закладки дров;
• вследствие более полного сгорания топлива образуется существенно меньше золы, в результате чего сокращается время, необходимое для золоудаления;
• значительно меньше выбросы вредных веществ в атмосферу;
• есть возможность регулирования и контроля процесса горения.

Основные недостатки:

• более жесткие требования к качеству топлива, в первую очередь к влажности;
• зависимость от источника электроэнергии, т. к. без дутья котел работать не будет, что особенно актуально в России для сельской местности, где нередки отключения электроэнергии, а отсутствие резервного источника электричества может привести к проблемам в отопительный сезон;
• высокая стоимость пиролизного котла, которая иногда в 2-3 раза выше стоимости простого твердотопливного.

В заключение коротко представим нескольких моделей котлов российских производителей.

На 2-й Международной выставке промышленного теплообменного оборудования и систем автономного энергоснабжения HEAT & POWER, которая проходила в конце октября 2016 года в Москве, автору удалось ознакомиться с довольно оригинальной конструкцией пиролизного котла, выпускаемого компанией «Теплогарант» (г. Кострома). Это воздухогрейный пиролизный котел марки «Буржуй-К». Производители позиционируют свой котел как оборудование, которое отличается высокой эффективностью, что обусловлено не только особенностями конструкции и современными технологиями, но и отсутствием какого-либо теплоносителя: агрегат прогревает непосредственно воздух в помещении.

Костромичи предлагают модельный ряд воздухогрейных котлов, начиная с «Тв-12» (мощность 12 кВт, стоимость 57 740 руб.) и «Тв-24» (мощность 24 кВт, стоимость 69 710 руб.) и до «Тв-100» (мощность 100 кВт, стоимость 253 000 руб.). Помимо воздухогрейных котлов, предприятие выпускает модельный ряд пиролизных водогрейных промышленных котлов мощностью от 150 до 800 кВт.

На этой же выставке АО «Шебекинский машиностроительный завод» из Белгородской области представило свой пиролизный котел КВРП-40 со следующими техническими характеристиками: диапазон мощности 20-40 кВт; КПД 78-85%, масса котла 330 кг, габариты - 127 х 980 х 965 см. В таком котле можно сжигать дрова длиной 430-580 мм, удаление золы выполняется раз в 3-7 дней; расход дров влажностью 20% при номинальной мощности - 10 кг/ч.

В России сегодня работает немало производителей пиролизных котлов, например: компания «КЗКО», которая выпускает котлы под торговой маркой «Гейзер» мощностью от 10 до 50 кВт, компания «СибЭнерготерм», предлагающая котлы под торговой маркой «Прометей», Красноярский завод отопительной техники и автоматики, изготавливающий котельное оборудование под торговой маркой «Зота», и другие. На многих пиролизных котлах российские производители устанавливают в качестве опции тэны и газовые горелки, некоторые котлы небольшой мощности снабжаются ручной регулировкой тяги.

В отличие от зарубежных аналогов, российское оборудование значительно дешевле, хотя ничем не уступает импортному, а по некоторым показателям даже превосходит его. Например, по устойчивости автоматики котла к скачкам напряжения, что немаловажно для России, и по низким требованиям к качеству топлива.

http://www.lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/4555