Газови котли за отопление на дърва. Направи си сам газови генераторни котли: чертежи

Повечето ефективен начинизползващи дървесно гориво са газови генераторни котли на дърва. В зависимост от модификацията или производителя - коеф полезно действиетакива инсталации могат да достигнат 95 процента. В такива устройства дървесното гориво изгаря почти напълно, без да оставя остатъци. Газогенераторни котлипо едно време дори са били използвани за задвижване на автомобили, но сега те твърдо заемат традиционната ниша за котли - използвани за отопление на помещения и отопление на вода. Какъв е принципът на работа на газовия генераторен котел и как да изберем газов генераторен котел при покупка?

При работа на котел с газов генератор, използващ дърва, той се използва принцип на пиролиза. След добавяне на гориво (дърва за огрев или специални дървени брикети), те преминават през няколко етапа на изгаряне. Нека ги разгледаме:

Първоначално дървесното гориво влиза в специална камера, където се суши.
След това дървесното гориво се изгаря, като се поддържа температура между 20 и 850 градуса по Целзий. В този случай в горивната камера практически не навлиза кислород. По този начин се получава окисляване на дървесното гориво,
Газът, получен в резултат на окисляването, влиза в горивната камера, където се запалва и изгаря с помощта на горелки.

Газовите котли на дърва, използвани за отопление, имат специална водна верига. В него водата преминава през две нагревателни камери и едва след това навлиза в отоплителните радиатори.

Гориво за газови генераторни котли

Безспорното предимство на газовите генераторни котли е фактът, че те могат да работят на почти всеки тип твърдо гориво. Тоест могат да се пълнят както с обикновени нацепени дърва за огрев, така и с всякакъв вид дървесни отпадъци (стърготини, стърготини) и брикети, пелети и др., направени от дървесни отпадъци. Освен това газогенераторните инсталации са практически безотпадно производство: горивото в тях изгаря практически без остатъци.

Предимства на отоплителни газови генератори

Инсталирането на отоплителни системи, захранвани от газови генераторни котли, работещи на дървесно гориво, има следните несъмнени предимства:

Изключително висока ефективност на горене. Във всяка инсталация, предназначена за изгаряне на дървесно гориво, но без използване на ефекта на пиролиза, ефективността не може да се повиши над 90 процента.
Газогенераторните агрегати са енергонезависими и могат да се монтират дори в сгради, които нямат връзка към стационарна електрическа мрежа. Обърнете внимание, че по време на войната газови генератори дори са били поставени на автомобили. Енергийна независимост агрегат за генериране на газсъщо така намалява разходите за неговата експлоатация.
Почти всеки вид дървесно гориво може да се използва в инсталация за газов генератор, от класически дърва за огрев до дървесни отпадъци. Използването на дървесни отпадъци, дървени стърготини, дървесни стърготини и т.н. значително намалява разходите за експлоатация на газови генераторни системи. Въпреки това, не забравяйте, че от общия обем гориво, доставено наведнъж, процентът на дървесните отпадъци не трябва да надвишава 30 процента.
Големи обеми горивна камерапозволяват газови генераторни котли за дълго времеработят от едно натоварване с гориво, което улеснява работата на такава инсталация.

Недостатъци на газовите инсталации

Въпреки цялата привлекателност на отоплението и отоплителни системибазирани на агрегати за генериране на газ - такива устройства също имат определени недостатъци. Недостатъците на газогенераторните системи като цяло съвпадат с недостатъците на конвенционалните котли на твърдо гориво.

Котел на твърдо гориво, за разлика от автоматизирания течен или газови системиима ограничена автономия. Такъв котел винаги изисква човешки оператор, който ще добавя гориво, докато гори. Също така котелът на газовия генератор трябва редовно да се поддържа и почиства от сажди и сажди. Въпреки почти пълното изгаряне на органично дървесно гориво в газови котли, продуктите на разлагане все още присъстват в такива системи.

Закупуването на система с котел с газов генератор е доста скъпо финансово. Според груби оценки котелът с газов генератор ще ви струва един и половина пъти повече от конвенционалния котел на твърдо гориво. Но разликата в цената трябва да се изплати за няколко отоплителни сезони, въз основа на по-високата ефективност на газогенераторния котел.

Също така при работа на газогенераторни агрегати е необходимо да се използва само сухо гориво. На мокро дърво или дървени стърготини процесът на пиролиза може просто да не започне. Поради това газовите генераторни котли често са оборудвани със сушилна камера, в която горивото достига желаното състояние.

Сравнение на газов генератор и конвенционални котли.

Ако сравним газовите генераторни котли с конвенционално отопление или отоплителни котли, използващи твърдо гориво, можем да подчертаем следните нюанси.

Сравнително ниската автономност на газогенераторния котел, който е ахилесовата пета на всички отоплителни инсталации, използващи твърдо гориво, може да бъде коригирана с въвеждането на система за автоматично зареждане. В този случай, в газов генератор котелзапочва да работи един вид конвейер, който в зависимост от температурата в устройството и времето на горене може да изпрати нови порции гориво в горивната камера. В допълнение, устройството за генератор на газ само на един раздел може да работи автономно през целия ден, което като цяло премахва въпроса за необходимостта от постоянно присъствие на оператор-котел.

Във всеки случай ефективността на газогенераторните агрегати значително надвишава постиженията на всички техни колеги. Ако конвенционални котлина твърди горива едва ли ще могат да покажат ефективност над 85%, тогава оборудване за генериране на газтази цифра може да достигне 95 процента.

Но котел с газов генератор на дърва все още е доста сложен техническо средство. За разлика от конвенционалния котел на дърва, той изисква, макар и прост, но все пак редовен ПоддръжкаОсвен това има определени изисквания за квалификацията на персонала, който работи в централи за производство на газ.

Газогенераторният котел възприема най-критично влажността на горивото, което влиза в него. Следователно, за ефективна работа на газовата генераторна инсталация са необходими само предварително изсушени дърва за огрев.

Критерии за избор на инсталация за газов генератор на дърва

На първо място, трябва да вземете предвид степента на автоматизация на котела и неговата енергийна независимост. Може да искате да закупите котел, който може да работи дълго време без човешка намеса, или може би котел с газов генератор, който трябва да работи независимо, автономно само с едно зареждане, ще бъде достатъчен за вашите цели.
За отопление на помещения отоплителни инсталациитрябва да генерира поне един киловат на всеки 10 квадратни метраотопляема площ. Въз основа на това можете да изберете необходимата мощност на отоплителния газов генератор.
В допълнение, газовите котли на дърва могат да имат различно допълнително оборудване. Той може да бъде предназначен например за осигуряване на принудителна циркулация на течност през отоплителен кръг или за автоматизиране на регулирането на горивните процеси на получения газ.

Във всеки случай консултантите в специализирани магазини ще ви помогнат да изберете котел с газов генератор на дърва, който да отговаря на вашия вкус.

Газови котли на дърва: видео

Честен видео преглед на работата на пиролизния котел Dragon TA-15

Най-древният и прост начин за получаване на топлина е да изгорите парче дърво, което ви дойде под ръка. Този процес е толкова банален, че всякакви разговори за неговото технологично усъвършенстване може да изглеждат смешни. Но инженерите, които разработиха котли за твърдо гориво, генериращи газ, все пак намериха възможност да направят традиционния метод за производство на топлинна енергия по-ефективен.

Принцип на действие

Появата на пиролиза или оборудване за генериране на газ ясно показа, че светът висока технологияспособен да достигне дори такива устройства като обикновени горивни на дърва. Подобренията, на които са подложени тези агрегати, спокойно могат да се нарекат революционни. Какво са те? Както се оказа, обикновените дървени блокове могат да бъдат изгорени много по хитър начин, разделяйки процеса на горене на два етапа.

Първият е тлеенето на дърва, което се получава при липса на кислород в горивната камера. То е съпроводено с отделяне на определено количество топлина и, което най-много радва изобретателите, образуването на така наречения дървесен газ. Този процес се нарича пиролиза или генериране на газ. Дървеният газ няма специфичност химична формула, това е смес, състояща се от:

въглероден окис (CO3 - около 57%, CO - около 32%);
водород;
метан;
пари на въглена киселина;
ненаситени алифатни въглеводороди.

Един килограм дърва за огрев произвежда около 200 g или 0,15 кубически метра (при нормални условия) летливи вещества. Страхотното при дървесния газ е, че той също е гориво сам по себе си. На различни етапи на образуване на газ калорийното му съдържание може да достигне 4800 кал/куб. m. Изгарянето на този газ представлява вторият етап от изгарянето на горивото в газовия котел.

Тъй като процесът на образуване на дървесен газ (първи етап) и неговото допълнително изгаряне (втори етап) се извършва при различни условия, различаващи се в количеството подаван въздух, пиролизни котлиоборудвани са с двукамерна камина. В първата камера се получава тлеене на гориво с генериране на газ, след което дървесният газ навлиза през дюза във втората камера, където се подава въздух и където се извършва неговото (газово) изгаряне. Втората камера може да бъде разположена над първата (пиролиза) или под нея. И двата варианта имат своите предимства и недостатъци.

Агрегатите, работещи по технологията на пиролиза, са вид така наречени котли дълго изгаряне. Това име се дължи на факта, че част от горивото в такъв котел гори по-дълго, отколкото в обикновения, освобождавайки натрупаната в него енергия. Термална енергияпостепенно. Основното предимство на котлите с продължително горене е способността им да работят дълго време (в сравнение с конвенционален котел) без намеса на потребителя, тоест без добавяне на нова порция гориво. За да се удължи този период, модерен котел с газов генератор може да комбинира пиролиза с принципа на горно изгаряне на горивото. Предимствата на последното могат да бъдат демонстрирани от ясен примерс две запалени клечки едновременно. Ако единият от тях е обърнат с главата надолу, а вторият е обърнат с главата надолу, тогава първият ще гори малко по-дълго.

Работата на газови генераторни котли с дърва е най-ефективна, но тези агрегати могат да се отопляват и с други видове гориво - въглища (кафяви и каменни) или торф.

Предимства и недостатъци

Списъкът с основните предимства на котлите от този тип е както следва:

1. Увеличено време на горенепорции гориво, както е споменато по-горе.

2. Високо ниво на автоматизация.

Много по-лесно и по-удобно е да се контролира процеса на изгаряне на газ, отколкото на твърдо гориво чиста форма. Следователно пиролизните котли реагират по-бързо на промените в температурата на охлаждащата течност, отколкото друго оборудване за твърдо гориво.

В зависимост от вида на използваната автоматизация, газовите генераторни котли се разделят на летливи и енергонезависими. В първия случай се използват електронни сензори и контролни блокове, които трябва да бъдат свързани към електричество. Ако захранването е прекъснато поради атмосферни условия или други причини, такъв котел става неработещ. Вторият вариант - енергонезависими котли - може лесно да се направи без електричество, тъй като механичните регулатори се използват за управление на мощността в тези устройства.

Пример за такова устройство е регулаторът FR124 от Honeywell. Основният му компонент е биметален елемент, който се монтира в топлообменника на котела. Този елемент е свързан с верига към въздушния амортисьор, благодарение на който може да променя позицията си (и съответно обема на въздуха, подаван в горивната камера) в зависимост от температурата на охлаждащата течност. Механичният регулатор може да бъде свързан и към дюза, през която дървесният газ протича от газовия генератор в горивната камера. Така ще се регулира количеството изгорено гориво за единица време.

Енергонезависимите газови генераторни котли са по-малко функционални от техните електронни конкуренти, но за региони с чести проблемив захранването те са по-предпочитани.

3. Рентабилен.

Технологията за пиролиза ви позволява да „изцедите“ почти целия си калориен потенциал от горивото. Ако газовите котли работят с дърва, тяхната ефективност може да достигне 93%. За други видове съоръжения за твърдо гориво, напр високо нивопреносът на топлина все още е непостижим.

4. Минимални грижи.

Начинът на изгаряне на горивото в пиролизен котел осигурява малко образуване на пепел и почти пълна липса на сажди. В резултат на това собственикът много рядко трябва да почиства котела, а коминът изобщо не изисква вниманието му.

5. Екологично чист.

Продуктите от изгарянето на горивото, отделяни от котела на газовия генератор в атмосферата, съдържат значително по-малко вредни за околната среда вещества (например въглероден окис), отколкото тези, които се получават при използване на друг тип нагреватели на твърдо гориво.

Недостатъците на котлите на твърдо гориво, базирани на принципа на генериране на газ, включват следното:

1. Високи изисквания към вида на горивото и неговото качество.

За максимален ефект като гориво трябва да се използват само дърва. Ако газовите котли работят на въглища, тяхната ефективност ще намалее. Съдържанието на влага в дървесното гориво не трябва да надвишава 20%, пиролизата ще бъде невъзможна.

2. Висока цена.

3. Поради риск от кондензация температурата на охлаждащата течност на входа на котела трябва да бъде най-малко 60 градуса.

Заключение

Интересът, който пиролизните газови котли на твърдо гориво предизвикват сред потребителите, е добре обоснован. Тези агрегати са най-прогресивният тип оборудване за отопление на твърдо гориво. Някои съществуващи недостатъци се оказват много незначителни на фона на такива предимства като рентабилност, високо ниво на автоматизация и възможност за дълга работабез намеса на потребителя. Бих искал да се надявам, че производителите на такива котли няма да почиват на лаврите си и ще предложат на света много интересни разработки в бъдеще.

Газът, който често използваме за готвене, отопление на къщата и затопляне на вода за битови нужди, се добива не само от недрата на земята. Може да се получи чрез изгаряне на някои естествени материали, например дърво, дървени стърготини, въглища, торф, отпадъци селско стопанствоИ така нататък. Дори някои видове боклук са подходящи за тази цел ( стар паркет, линолеум, някои видове пластмаса). Наистина, по време на горенето на горните материали се отделя газ, който, ако се смеси в определени пропорции с кислород, гори добре и отделя относително голямо количество топлинна енергия. Само за това ще трябва да закупите специален тип отоплително оборудване - газов генератор на дърва.

Така че, за да може дървесината в горивната камера да освободи необходимото количество горим газ, е необходимо тя да гори с малко количество кислород. Всъщност горивото не трябва да гори, а да тлее. Но в същото време температурата вътре в камерата трябва да бъде доста висока, не по-ниска от +1100 ° C. Това е едно от основните условия.

Много е трудно да се работи с газове при тази температура, тъй като качеството им е достатъчно ниско, за да се използват по предназначение. Просто ефективността от изгарянето им няма да бъде много голяма, така че димните газове обикновено се пречистват. Но преди това те трябва да се охладят малко.

Хоризонтален моделгазов генератор

Газовете се пречистват с помощта на специални филтри, където се почистват от пепел, суспендирани частици, киселини (мравчена и оцетна) и други примеси. След което влизат в смесителния резервоар, където се смесват газовете свеж въздух. И вече готовата въздушно-газова смес може да се използва по предназначение. Това е принципът на работа на газовия генератор на дърва. Процесът не е най-простият и следователно дизайнът на това устройство не е прост. Въпреки че много домашни занаятчии ги правят със собствените си ръце.

Между другото, пиролизните котли на твърдо гориво са един от видовете газови генератори. Вярно е, че липсват етапите на охлаждане на димните газове и тяхното пречистване. Запалимият материал веднага от горивната камера на дърва за огрев навлиза във втората горивна камера, където газовете се обогатяват с кислород и изгарят. Газът не се използва за други цели.

Предимства и недостатъци

Както всеки вид отоплително оборудване, котлите за генериране на газ на твърдо гориво имат плюсове и минуси в дизайна и работата.

Опростен дизайн

Предимства

Да започнем с коефициента на полезно действие, като най-фундаменталният критерий за ефективната работа на блока. Така че за пиролизни котли на твърдо гориво има диапазон от 85-95%. За сравнение: конвенционалните агрегати за изгаряне на дърва имат ефективност не повече от 65%. Коефициентът на ефективност определя съотношението на потреблението на гориво, което е достатъчно за производство необходимо количествоТермална енергия. И той от своя страна трябва да се използва рационално за поддържане на необходимите температурни условия на закрито. Това е толкова сложна връзка.
В газовите генератори горивото гори много по-дълго, отколкото в конвенционалните уреди. Ако дървата за огрев се използват като гориво, тогава продължителността на изгарянето на една отметка може да продължи няколко дни. При въглищата тази цифра е много по-голяма, до една седмица.
Дизайнът на газов генератор на дърва има определени характеристики на дизайна, които спомагат за изгарянето на горивото докрай. Остава само пепел и сажди по стените на горивната камера. Защо е това положителна страна? Тук има два фактора: отметката гори по-дълго и почистването на устройството е опростено.
Обикновено котли на твърдо горивотрудно се автоматизира. Почти невъзможно е да се регулират процесите, протичащи вътре в устройството. При газовите печки на дърва процесът на горене може да бъде автоматизиран. Разбира се, това не е толкова просто, колкото, да речем, с газови или електрически отоплителни уреди, но такава възможност е налице.
Тъй като въглеродният окис се пречиства и изгаря, това означава, че малко количество се отделя в околната атмосфера. вредни вещества. Днес това е едно от най-строгите изисквания, на които напълно отговарят пиролизните котли на дърва.
Съвременните модели газови генератори имат различни предимства, които ги отличават от общата категория котли на твърдо гориво. Например, в горивната камера на някои модели можете да поставите трупи с дължина над един метър и да използвате дърва със съдържание на влага до 50%.

Домашно устройство за генератор на газ

недостатъци

Големият недостатък на газовите котли, работещи с дърва, е трудността при подаването на въздух към смесителната камера с въглероден окис. Естественият начинтова е много трудно да се направи, така че почти всички модели в своя дизайн използват механично надуване с помощта на вентилатор. И това предполага, че нашият котел веднага влиза в категорията „енергийно зависими единици“.
Ако пропуснете момента на спадане на мощността, особено когато падне под половината от номиналната си стойност, тогава веднага започва да се образува катран по стените на горивната камера и в комина поради сажди и кондензация на мокри пари. Затова съветът е винаги да поддържате минималната температура от +60°C.
Цената на генераторите на дърва за домашна употреба е почти два пъти по-висока от конвенционалните котли на твърдо гориво. Разбира се, на пазара има предложения под формата на домашно приготвени отоплителни уреди, но няма гаранция, че тази опция ще работи ефективно и икономично. Така че не си струва риска.

внимание! Вече беше казано по-горе, че е по-лесно да се автоматизира газов генератор, отколкото класически котел на твърдо гориво. Нека добавим, че генератор с автоматизиран блок работи много по-безопасно.

Схематична диаграмаконвенционален пиролизен котел

Видове генератори на дърва

Има достатъчно голям съставътгазови генератори, които работят на дърва. Тук и много прости дизайнипод формата на печки има и сложни агрегати, в които се извършват всички процеси: от изгаряне на дърва до почистване на димни газове и тяхното изгаряне.

Например печка на твърдо гориво. Всъщност това е обикновена печка с горивна камера, разделена наполовина хоризонтален джъмпер, чийто един край не стига до стената на печката. Остава малка междина, през която димните газове се движат в горната горивна камера. Втората горивна камера е система от канали, през които газовете се движат отдолу нагоре. В същото време те улавят свеж студен въздух, влизащ в котела от долните дюзи. Тук става смесването и производството на въздушно-газова смес. Между другото, студеният въздух, преминавайки през дюзите и каналите, също се нагрява, така че няма причина да се притеснявате, че сместа няма да се запали.

Въпреки че такава печка има добра ефективност, тя все още е неефективна отоплителна единица. Не се препоръчва използването му за основна радиаторна отоплителна система. Но за отопляеми подове е точно.

Пиролизна печка тенджера

За основно отоплителна системаНай-подходящи са пиролизните котли на твърдо гориво с продължително горене. Основата за тяхната ефективна работа е правилно проведеният процес на пиролиза в първата горивна камера, където се поставят дърва за огрев. Както бе споменато по-горе, те трябва просто да тлеят в горивната камера, защото тук влиза малко количество свеж въздух.

Качеството на неговото изгаряне ще зависи от това как горивото е правилно поставено. Ето защо се препоръчва да се подреждат дърва за огрев възможно най-близо един до друг, оставяйки минимални празнини между тях. Колкото по-малко свободно пространство остава, толкова по-добре. Има два вида подреждане на дърва за огрев:

Редове в хоризонтална равнина.
Под формата на клетка или кладенец.

И така, нека обобщим. Газовите генератори на дърва са неоспорими най-добрият вариантот категорията “котли на твърдо гориво”. Те имат доста голям брой предимства пред другите модели от тази категория. Но бих искал да отбележа високата ефективност. Дори само заради това беше възможно да се направи избор към газов генератор.

Не забравяйте да оцените статията.

Котлите на твърдо гориво са много актуална тема днес, особено в райони, далеч от електричество и газопроводи. Разнообразието от котли се различава само по използваното гориво и технологията на изгаряне. Газогенераторните котли на твърдо гориво са онези котли, които използват доста иновативен принцип на изгаряне на твърдо гориво - пиролиза. Как се различава такова устройство от подобни, които работят на принципа на изгаряне на дърва, въглища и други видове твърдо гориво?

Ориз. 1

Принцип на действие

Газовият котел на твърдо гориво се различава от другите по принципа на изгаряне. Най-вероятно това дори не може да се нарече изгаряне - това е пиролиза или тлеене.

По дизайн котелът има две горивни камери:

В първия протича процес на пиролиза, т.е. тлеене на въглища с малко количество входящ кислород. В резултат на това има бавно разлагане на твърдо гориво в смоли, пара, масла и въглерод - пиролиза. Това освобождава запалим газ.
Във втория газът започва да гори интензивно, с доставка на кислород от въздуха и произвежда допълнителна топлина, повишавайки ефективността.

Оказва се, че в газов генератор на твърдо гориво два вида гориво се използват едновременно паралелно. Всъщност твърдото гориво, което тлее, отделя топлина и запалим газ, който се отделя по време на процеса на пиролиза. Този тип газогенераторни котли на твърдо гориво съчетават котли на газ и твърдо гориво.

гориво

За правилна работаГазовият котел на твърдо гориво изисква гориво, което отговаря на определени характеристики. Той трябва да съдържа голямо количество леки вещества, да не е прекалено мокър (не повече от 20-30%), а водните пари не трябва да пречат на гниенето.

Изброените по-долу видове гориво са подходящи за пиролизни котли:

Дърва или просто дърва за огрев с размер, подходящ за зареждане в устройството.
Дървени стърготини и отпадъци от дървообработващата промишленост.
Специално пресована био горивни брикети– пелети.
Компресиран дървесен прах – горивни брикети.
Продуктите от производството на въглища включват кокс и черни въглища.
Кафявите въглища също са добри за използване.

Както можете да видите, разнообразието от твърди горива за газови генераторни котли на твърдо гориво е голямо. Това прави използването им широко достъпно в много райони на пребиваване.

Предимства

В допълнение към разнообразието от приложения на различни видове гориво, географията на приложение на газови котли, използващи твърдо гориво, също е широка.

Сред другите предимства:

Автономност, независимост от всякакви газопроводи или електропроводи.
Има автоматика, която поддържа процеса на пиролиза чрез отваряне и затваряне на клапите, в зависимост от температурата (има термостатен датчик).
Възможно е да се регулира степента на нагряване на котел с газов генератор на твърдо гориво чрез регулиране на тягата.
По стените на апарата не се образуват сажди.
По-малко емисии на вредни вещества в атмосферата по време на пиролиза.
Ниска цена на въглища или дърва за огрев в сравнение с електричество и газ.
Защита от прегряване – наличие на защитна охлаждаща верига.
Икономичен с КПД 85%.

Като се вземат предвид изброените значителни предимства, можем да кажем, че закупуването на газови котли на твърдо гориво е добра покупка. Но няма технология, която да е напълно лишена от някои недостатъци, а котелът с газов генератор на твърдо гориво не е без тях.

недостатъци

Основният недостатък може да се счита за висока цена на котел с газов генератор на твърдо гориво, но трябва да запомните, че експлоатацията и поддръжката са евтини и ще купувате котел на дълги години.
Повишени изисквания към качеството и особено влажността на горивото.
За отстраняване на изгорели вещества след пиролиза е необходимо отстраняване на дим. Това означава, че използването на газови котли на твърдо гориво е възможно само в къщи, където е възможно да се изведе тръбата в атмосферата, без да се причинява неудобство на съседите. Поради това е трудно приложим в многоетажни сгради.
Известно ограничение в температурни условия. За да не се образува конденз, температурата на водата, идваща от отоплителната система, трябва да бъде около 60 градуса.
Невъзможно е да се автоматизира подаването на твърдо гориво към пещта.
Високи изисквания за херметичност на газови генераторни котли на твърдо гориво. Изтичането на запалим газ може да причини експлозия или пожар.

Въпреки това, някои недостатъци на котлите, работещи на принципа на пиролиза, са присъщи и на някои котли, които използват като гориво въглища, газ или дърва. Съотношението на предимствата и недостатъците говори в полза на газовите котли на твърдо гориво.

Дизайн

Газогенериращият пиролизен котел има две горивни камери. Първият служи като газов генератор, където тлеещи дърва или въглища отделят запалим CO газ. Във втория се изгаря газ. Това използва енергия от двете камери. Тъй като изгарянето на газ се контролира по-лесно, се използват автоматични амортисьори за регулиране на потока газ след пиролиза и кислород от въздуха. Това дава възможност за регулиране на температурата на горене и предаването на енергия към охлаждащата течност в широк диапазон.

Ориз. 2

При модернизирането на съвременните газови котли на твърдо гориво бяха взети предвид всички грешки на по-ранните подобни устройства. Появиха се модели, които работят напълно самостоятелно. Например отстраняването на вредни вещества, останали след пиролиза, може да се извърши без електричество. Създадена е защитна водна верига, за да се предотврати прегряване на котела. Благодарение на модернизацията ефективността на пиролизния котел е висока. Достатъчно е първата камера да се зарежда с твърдо гориво веднъж на ден.

Инсталация

Специални изисквания за монтаж на котел с газов генератор на твърдо гориво:

Той трябва да бъде инсталиран от професионалисти, лицензирани да инсталират това оборудване. Това се дължи на спецификата на пиролизните котли, където трябва да се вземат предвид определени правиласигурност.
Пиролизният котел трябва да бъде монтиран в отделна стая, (например на приземния етаж). Стаята, в която ще бъде монтиран газовият котел на твърдо гориво, трябва да бъде облицована с огнеупорни тухли.
Не се допуска съхраняване на твърди горива и запалими материали на закрито и в близост до пиролизния котел.
Оборудването е монтирано върху бетонна основа и трябва да стои здраво върху нея.

Поверявайки монтажа на котела на специалисти, вие ще бъдете уверени в правилната и ефективна работаоборудване в продължение на много години. Не поемайте рискове и не пренебрегвайте безопасността на дома си.

Ориз. 3

История

При разработването на газогенераторни котли на твърдо гориво се обръща основно внимание на обема на горивните камери и количеството консумирано твърдо гориво. Но поради това те постигнаха леко увеличение на ефективността с увеличаване на общите размери и теглото на котлите. Никой не взе предвид, че при пиролизата се отделя газ, който не се използва ефективно в камерите на предишни модели котли на дърва или въглища.

В резултат на продължителни експерименти стана ясно, че е необходимо да се използват свойствата органична материя, с липса на кислород, отделяйки запалим газ - пиролиза. Използването на твърдо гориво не за основното отделяне на топлина, а за производството на CO, направи възможно създаването на котел, който съчетава изгарянето на твърдо гориво и газ. Газовият котел на твърдо гориво увеличи отоплителния ефект, комбинира спестяванията и ниската цена на горивото, използвайки процеса на пиролиза.

Долен ред

Купувайки котел с газов генератор на твърдо гориво, вие получавате високоикономичен нагревател, който може да регулира температурата на охлаждащата течност (отоплителна вода) в широк диапазон. Икономиите са значителни. Просто трябва да зареждате дърва за огрев или въглища веднъж на ден. Това ви освобождава от задължението да следите нивата на горивото денонощно.

Използването на автоматизация ще ви спести от ръчно управление на амортисьорите. Ако доставката на газ ще ви струва твърде скъпо или изобщо не е достъпна, тогава това е най-добрият начин да осигурите отопление за частен дом, когато използвате евтини въглища или дърва за огрев.

Търся алтернативен източникЕнергетиката разбра, че не е необходимо да се добива газ в мини и след това да се изгаря в котли и двигатели вътрешно горене, запалим газ може да се извлече от промишлени отпадъци и дървесина. Газов генератор, или както се нарича още газов генератор, чрез изгаряне на местно гориво - дърва за огрев, торф, дървени въглища, дървени стърготини и други дървесни отпадъци, както понякога и други органични остатъци - е в състояние да отделя/генерира запалими газове като CO , CH4, H2 и др. Има няколко варианта за използване на получения газ, но във всеки случай всяко устройство се основава на принципа на газов генератор. В тази статия ще ви разкажем как работи генераторът на газ, от какви елементи се състои и какви процеси протичат вътре в него. Ще разгледаме и варианти по-нататъшна употребаполученият газ и мястото, където могат да бъдат инсталирани такива агрегати.

И така, какви са възможностите за използване на газа, произведен в газификатор?

Първо - насочва се запалим газ газова печкав кухнята и се използва за готвене. Второто е, че запалимият газ се изгаря незабавно в пиролизен отоплителен котел с газов генератор, съответно се използва за отопление на къща или оранжерии. Между другото, такива котли могат да бъдат наречени газов котелна дърва, пиролизен котел на твърдо гориво, газов генератор на дърва. Всички те могат да се използват както за битови нужди, така и за отопление на огромни индустрии и цехове или предприятия. Трето, запалимият газ може да бъде изпратен към двигател с вътрешно горене, който служи като задвижване помпена станцияили генератор на електричество. Газовият генератор на дърва позволява получаването на електричество в тези региони, където не е възможно да се инсталират електропроводи, да се положи газопровод и доставката на газ в бутилки е трудна. Освен автономността газовите генератори имат и други предимства, които ще разкрием по-долу.

Предимства и недостатъци на газовите генератори

Като пример, нека да разгледаме предимствата и недостатъците на газовите котли за отопление. Пиролизните котли принадлежат към категорията на твърдо гориво, но се различават значително от конвенционалните печки на дърва или въглища, където протича обичайният процес на изгаряне на гориво.

Предимства на газовите генераторни котли:

Ефективността на газогенераторните котли е в диапазона 80 - 95%, докато ефективността на конвенционалния котел на твърдо гориво рядко надвишава 60%.
Регулируем процес на горене в котел с газов генератор - едно натоварване на дърва за огрев може да гори от 8 до 12 часа за сравнение, в конвенционален котел изгарянето продължава 3 до 5 часа. В газовите котли с горно горене изгарянето на дърва продължава до 25 часа, а въглищата могат да горят 5 - 8 дни.
Горивото изгаря напълно, така че не е необходимо да почиствате пепелника и димоотвода често.
Поради факта, че горивният процес може да се регулира (мощността се регулира в диапазона от 30 - 100%), работата на котела може да бъде автоматизирана, като котел на газ или течно гориво.
Отделянето на вредни вещества в атмосферата от газовия генератор е минимално.
Газовите генераторни котли са по-икономични от конвенционалните.
Горивото за газови генератори не трябва да се изсушава до 20% влажност; има модели котли, в които може да се използва дърва с влажност до 50% и дори прясно отсечено дърво.
Възможност за зареждане на неразцепени цепеници с дължина до 1 м и дори по-дълги в котела.

В допълнение към дървата за огрев и отпадъците от дърводобивната промишленост, каучукът, пластмасата и други полимери могат да бъдат рециклирани в пиролизни котли.
Висока безопасност на котела в сравнение с конвенционален котел на твърдо горивосе осигурява от автоматизацията и материалите, от които е направен агрегатът, и особено горивната камера.

Ако говорим за газови генератори, които се използват за производство на електроенергия, те имат абсолютно същите предимства, като екологичност, ефективност, висока ефективност, високо октаново число 110 - 140, универсалност по отношение на използваното гориво и по-голяма ефективност през зимата.

Недостатъци на газовите генераторни котли:

Цената на газов генератор е 1,5 - 2 пъти по-висока от тази на конвенционален котел на твърдо гориво.
В по-голямата си част газовите генератори са енергозависими, тъй като за засмукване на въздух се използва вентилатор, но има и модели, които могат да работят без електричество.
Ако използвате котел, генериращ газ с мощност под 50%, се наблюдава нестабилно горене - в резултат на това се утаява катран, който се натрупва в димоотвода.
Температурата на връщане на отоплението не трябва да бъде по-ниска от 60 °C, в противен случай в димоотвода ще се образува конденз.
Обикновено газовите генератори са взискателни към влагата на горивото, но както бе споменато по-горе, има модели, в които можете да изгаряте дори прясно нарязани дърва.

Не са установени други съществени недостатъци на газовите генератори.

Между другото, газовите генератори не са чак толкова ново изобретение. Още в средата на миналия век, когато по-голямата част от петролните ресурси на Германия бяха използвани за военни цели, дървата за огрев се използваха като гориво за автомобили. Дори на камиониса монтирани газови генератори. Съвременните единици не са отишли твърде далеч в дизайна си, но въпреки това са били старателно подобрени.

Принципът на работа на газов генератор - газов генератор

В газов генератор или газов генератор горимият газ се произвежда от твърдо гориво. Основната тайна е, че в горивната камера се подава въздух, чийто обем не е достатъчен за пълно изгаряне на горивото, като същевременно се поддържа висока температура от около 1100 - 1400 ° C. Полученият газ се охлажда и се изпраща към потребител или двигател с вътрешно горене, ако например се планира да се произвежда електричество. Ще разгледаме по-подробно принципа на работа на газовия генератор по-долу, като уточним кой процес се случва в кой елемент на устройството.

Устройството на газов генератор на дърва

Нека разгледаме устройството на газов генератор за битови нужди. Веднага бих искал да отбележа, че пиролизните котли с газов генератор се различават от предложената схема, тъй като изгарянето на газ се извършва вътре в котела във втората горивна камера. Ще разгледаме само самия газов генератор, чийто изход произвежда запалим газ.

Корпус на газов генераторизработена от стоманена ламарина и има заварени шевове. Най-често срещаната форма на тялото е цилиндрична, но може да бъде и правоъгълна. Дъното и краката, на които ще стои газовият генератор, са заварени към долната част на тялото.

Бункерили камера за пълненеслужи за зареждане на гориво в газовия генератор. Той също е с цилиндрична форма и е изработен от мека стомана. Бункерът е монтиран вътре в корпуса на газовия генератор и е закрепен с болтове. На капака на люка, водещ към бункера, по ръбовете се използва азбестово уплътнение или уплътнение. Тъй като азбестът е забранен за използване в жилищни помещения, има модели газови генератори, чиито уплътнения на капака са направени от различен материал.

Горивната камерасе намира на дъното на бункера и е изработена от топлоустойчива стомана, понякога вътрешна повърхностГоривната камера е завършена с керамика. Изгарянето на гориво става в горивната камера. В долната му част са напукани смоли, за които е монтирана шийка от топлоустойчива хромирана стомана. Между тялото и гърлото има уплътнение - уплътнителен азбестов шнур. В средната част на горивната камера има фурми за подаване на въздух. Фурмите са калибрирани отвори, които се свързват с кутия за разпределение на въздуха, свързана с атмосферата. Копията и разпределителната кутия също са изработени от топлоустойчива стомана. Монтира се на изхода на въздухоразпределителната кутия възвратен клапан, което предотвратява изтичането на запалим газ от газовия генератор. За да увеличите мощността на двигателя или да можете да използвате дърва за огрев с висока влажност (повече от 50%), можете да инсталирате вентилатор, което ще накара въздуха вътре.

Настържетеслужи за поддържане на горещи въглища. Намира се в долната част на газовия генератор. През отворите на решетката пепелта от изгорели въглища попада в пепелника. За да може решетката да се почиства от шлака, средната й част е направена подвижна. За въртене на чугунената решетка е предвиден специален лост.

Товарни люковеоборудвани с херметически затворени капаци. Например, горният люк за зареждане се накланя хоризонтално и е уплътнен с азбестово въже. Монтажът на капака има специален амортисьор - пружина, която повдига капака в случай на свръхналягане вътре в камерата. Има и два товарни люка отстрани на корпуса: един отгоре за добавяне на гориво към зоната за възстановяване, вторият отдолу за отстраняване на пепелта. Газът се изтегля в зоната за възстановяване, следователно най-често в горната част на газогенератора, но също така е възможно да се отстрани газ от долната част на блока. Газът се изтегля през тръба, към която са заварени тръбите на газопровода. Не е необходимо незабавно да се отстранява газта извън корпуса на газовия генератор, докато е горещ; той може да се използва за загряване и сушене на дърва за огрев или друго гориво в зареждащата камера. За да направите това, изходящият газопровод се полага в пръстен около камерата, между тялото на газогенератора и бункера.

Филтър "Циклон"И филтър фино почистване разположен зад корпуса на газовия генератор. Изработени са от тръби, пълни с филтърни елементи.

Преди да влезе във финия филтър, газът преминава през него охладител. А след финия филтър влиза пречистената газ смесителкъдето се смесва с въздуха. И едва тогава сместа газ-въздух влиза в двигателя с вътрешно горене.

Последователността на движение на запалимия газ, след като напусне газовия генератор, е показана по-ясно на диаграмата по-долу.

Дърва за огрев или друго гориво горят в горивната камера, като се окисляват от въздух, влизащ в горивната камера през фурми от въздухоразпределителната кутия. Полученият запалим газ постъпва във филтъра Cyclone, където се пречиства. След това се охлажда в груб филтър. След това охладеният газ влиза във финия филтър и след това в смесителя. От миксера получената смес постъпва в двигателя.

Процес на превръщане на гориво в газ

И все пак: как се получава газ от твърдо гориво? Вътре в газовия генератор протича определен процес на трансформация, който е разделен на няколко етапа, протичащи в различни зони:

Зона за сушенеразположен в горната част на бункера. Тук температурата е около 150 - 200 °C. Горивото се изсушава от горещ газ, който се движи през пръстеновиден тръбопровод, както е описано по-горе.

Зона за суха дестилацияразположен в средната част на бункера. Тук, без достъп на въздух и при температура 300 - 500 ° C, горивото се овъглява. От дървесината се отделят киселини, смоли и други елементи на суха дестилация.

Горивна зонаразположен в долната част на горивната камера в областта, където са разположени фурмите, през които влиза въздух. Тук, когато се подава въздух и температура от 1100 - 1300 ° C, овъгленото гориво и елементите за суха дестилация изгарят, което води до образуването на газове CO и CO2.

Зона за възстановяванесе намира над зоната на горене между решетката и зоната на горене. Тук CO2 газът се издига нагоре, преминава през горещите въглища, взаимодейства с въглерода (C) на въглищата и произвежда CO газ - въглероден оксид. IN този процесВлагата от горивото също е включена, така че освен CO се образуват CO2 и H2.

Зоните на изгаряне и възстановяване се наричат зона активна газификация. В резултат на това генераторният газ се състои от няколко компонента:

Запалими газове: CO(въглероден окис), H2(водород), CH4(метан) и СnНm(ненаситени въглеводороди без смоли).
Баласт: CO2 (въглероден двуокис), O2(кислород), N2(азот), H2O(вода).

Полученият газ се охлажда до температура заобикаляща среда, след което се почиства от мравчена и оцетна киселина, пепел, суспендирани частици и се смесва с въздух.

Видове газови генератори

Има три вида газови генератори: директен процес на генериране на газ, обратен и хоризонтален.

Те могат да изгарят полукокс и антрацитни въглища - небитуминозно гориво. Разлика в дизайна от този типединици е, че въздухът влиза през решетката отдолу, а газът се взема отгоре. При газовите генератори с директен процес влагата от горивото не навлиза в зоната на горене, така че се доставя специално. Обогатяването на генераторния газ с водород от вода увеличава мощността на генератора.

Обърнали се газови генераториили обратен процеспредназначени за изгаряне на смолисти горива - дърва за огрев, дървени въглища и отпадъци. Тяхната конструктивна разлика е, че въздухът се подава в средната част - към зоната на горене, а газът се поема под зоната на горене - в пепелника. Обикновено в агрегати от този тип извлеченият горещ газ се използва за загряване на горивото в бункера.

Хоризонтални газови генераториили напречен процесгазификационните системи се отличават с това, че към тях се подава въздух отстрани - в долната част на корпуса, и се подава с висока скорост на издухване през фурми. Газът се взема срещу фурмата през решетка за вземане на газови проби. Зоната на активна газификация в генератор на хоризонтален технологичен газ е много малка и е концентрирана между края на фурмата и решетката за вземане на газови проби. Времето за стартиране на такъв генератор е много по-кратко и също така лесно се адаптира към променящите се режими на работа.

Място за монтаж на газов генератор

Газовите генератори и газовите отоплителни котли могат да се инсталират както в жилищни помещения, например в мазета, така и приземни етажи, и на улицата.

Така наречен котли на пелетинай-често се инсталират в къщата, тъй като тяхното натоварване не включва голяма сумабоклука, както и чувалите с пелети тежат малко и могат да се съхраняват някъде до котела.

Има смисъл да се инсталират газови генератори, използващи дървесина и особено дълга дървесина, на улицата близо до мястото, където се съхраняват дървата за огрев. По този начин ще бъде възможно да транспортирате дървата за огрев в количка директно до котела или газовия генератор, а не да ги спускате в сутерена на къщата. Котел, стоящ отвън, премахва мръсотията и пепелта в мазето. Това важи особено за дървени къщи, където има повишени стандарти за пожарна безопасност. Външният корпус на котела е изработен от неръждаема стомана, която не е подложена на корозия. Котлите са и топлоизолирани с обемна топлоизолация, така че температурата на околната среда да оказва минимално влияние върху процеса на газификация и скоростта на пускане на котела. Системата за управление е поставена в стоманен корпус под капак, за да не бъде изложена на валежи. Коминима двойни стени. Ако се интересувате как да свържете газов генератор, ако се намира на улицата, тогава отговорът е прост - тръбите се полагат в земята, така че да се охлаждат минимално, ако е отоплителен котел. Отоплителните тръби се приближават към котела отдолу, а самият бойлер е монтиран така, че да не замръзва при дълги прекъсвания в експлоатация.

Между другото, както вече беше отбелязано, продължителността на процеса на изгаряне на гориво в котела може да бъде от 12 часа до 25 часа. В зависимост от мощността на котела и площта на отопляемото помещение, той ще трябва да се нагрява веднъж на два дни, а понякога и веднъж седмично. За да се запази топлината, генерирана от котела за толкова дълъг период, се използва топлинен акумулатор.

Направи си сам газов генератор на дърва

Няма нищо супер сложно в това да направите газов генератор със собствените си ръце. Много хора използват такова устройство за битови нужди или го инсталират на кола. Преди да започнете сами да правите газов генератор, трябва да се запознаете с принципа на неговата работа и да изберете подходяща схема на работа за себе си.

Ще ви трябва варел, тръби или стара радиаторна батерия, фини и груби газови филтри и вентилатор. От друга страна, наборът от елементи може да бъде много различен, всичко зависи от въображението на изпълнителя.

По-долу гледайте видео пример за самостоятелно направен газов генератор.

Газогенераторна схема:

В интернет можете да намерите както снимки, така и монтажни чертежи. газови генератории пиролизни котли. Има дори занаятчии, които вземат за основа готов, доказан котел и го възпроизвеждат напълно у дома. Излиза много по-евтино.

Разликата между пиролизния котел и конвенционалния газов генератор е, че той се състои от две горивни камери: в едната гори гориво и се образува газ, а в другата гори газ и се намира топлообменник. Вече разгледахме конструкцията и принципа на работа на газовия генератор, добавете само втора горивна камера, която трябва да бъде разположена отгоре, и топлообменник отгоре. Понякога топлообменникът е разположен отстрани. Също така не забравяйте за различни видовегазови генератори, така че втората горивна камера да може да бъде разположена не само отгоре.

Когато сглобявате комина, опитайте се да го сглобите в обратния ред на движението на дима, така че по-малко неприятни неща ще се утаят по стените му. По-добре е самият комин да бъде лесно разглобяем, за да може лесно и бързо да се почиства. Пространството около отоплителния котел трябва да е свободно, тъй като се нагрява по време на работа. След като инсталирате котела, ще трябва да проучите неговите „навици“ и да изберете оптималния режим на работа за себе си, при който всички смоли горят.

Бих искал да отбележа, че газовият генератор може да се разглежда не само като горелка на полезна дървесина, но и като изхвърляне на отпадъци. В него можете да изгорите остатъците от линолеум, торби, торби, гума, пластмасови шишетаи други битови отпадъци.