Энергонезависимые твердотопливные котлы длительного горения: Энергонезависимые твердотопливные котлы отопления купить в магазине MirCli.ru

Удачных покупок!

Энергонезависимые пиролизные котлы БТС ЕТ

Объем загрузочной камеры у энергонезависимых котлов «ЕТ» просто огромен, что позволяет котлу работать 24 часа на одной загрузке топлива.

Энергонезависимые котлы с загрузочной камерой такого объема на сегодняшний день не производятся ни в Украине ни за рубежом.

Управление процессом горения и регулировка температуры осуществляется с помощью механического терморегулятора.

Энергонезависимые котлы БТС оснащены вытяжным вентилятором, который при необходимости можно использовать для быстрого розжига котла и бездымной загрузки топлива.

Энергонезависимый котел сконструирован для сжигания древесины по принципу газификации с использованием естественной тяги создаваемой дымовой трубой, дымосос используется при розжиге котла и отключается в момент перехода на естественную тягу с помощью рукояток расположенных на передней панели.

Энергонезависимые котлы на дровах БТС «ЕТ» не нуждаются в подключении к электропитанию и работают на естественной тяге. Огромный объем загрузочной камеры позволяет котлу работать до 24 часов на одной загрузке.

Стоимость пиролизных энергонезависимых котлов БТС ЕТ и краткие характеристики

Энергонезависимые котлы с пиролизным горением БТС ЕТ на естественной тяге

Твердотопливные электронезависимые котлы отопительные стальные типа – БТС «ЕТ» работают на естественной тяге. Котел представляет цельно сваренную стальную конструкцию с толщиной стенок 6 мм. Котлы предназначены для отопления бытовых, административных, производственных, складских помещений и других подобных объектов. Котлы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ 4.2 в соответствии ГОСТ 15150 для работы при температуре от 10 ºС до 35 ºС. В качестве основного твердого топлива в котлах используются кусковая древесина, отходы деревообработки ( опилки, стружка, щепа), влажностью не более(20 – 30)%.

Котел питается напряжением 220 В, потребляемая мощность не более 150 Вт.

Характеристики энергонезависимых котлов БТС ЕТ

Общий вид котла и его составные части

1 — Корпус котла,
2 — Патрубок выхода воды с котла,
3 — Верхние дверки,
4 — Рукоятка- «Розжиг»,
5 — Нижние дверки,
6 — Дымоход,
7 — Задвижка «Розжиг»,
8 — Задвижка «Самотяга»,
9 — Камера загрузки,
10 — Керамическая футеровка,
11 — Керамическое сопло,
12 — Камера сгорания,
13 — Рукоятка- «Самотяга»,
14 — Задвижка подачи воздуха,
15 — Регулятор тяги RT3,
16 — Дымосос,
17 — Люк для чистки короба дымососа.

18 — Выключатель дымососа,
19 — Патрубок подачи воды в котел,
20 — Отверстие выхода дымовых газов,
21 — Средние дверки,
22 — Смотровой глазок,
23 — Термоманометр,
24 — Дверки чистки теплообменников,
25 — Теплообменники,
26 — Труба поступленния воздуха в камеру сгорания,
27 — Тяги регулировки поступленния воздуха в камеру загрузки,
28 — Люк чистки трубы,
29 — Люк чистки теплообменников,
30 — Петли строповочные,
31 — Колеса для транспортирования,
32 — Водяная рубашка котла,
33 — Топливо,
34 — Направление движения дымовых газов.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома / Новости

В отдаленных поселках и деревнях очень часто нет возможности подключиться к магистральному газу или центральному отоплению. При этом, чтобы осуществить подключение необходимо заплатить немаленькую сумму либо ждать долгое время. В таких условиях встает довольно острый вопрос автономности отопления дома.  Благо наша страна богата лесными, горными природными ресурсами, что позволяет сэкономить значительно на обогреве помещения. По этой причине, на рынке отопительных устройств представлены твердотопливные котлы, способные заменить без ущерба потребителю традиционные газовые и электрические котлы. На отечественном рынке отопительных приборов, можно найти огромное количество котлов длительного горения работающих на твердом топливе с различными особенностями и свойствами. Выделяют устройства по типу используемой энергии: древесина, каменный уголь, торф, кокс.

Для изготовления теплообменников твердотопливных котлов используют чугун либо сталь. Чугунные теплообменники менее подвержены к  жесткости воды, однако требовательны к температуре подачи воды.

Также чугунные агрегаты требуют длительного нагревания и постоянного обслуживания. Однако, срок эксплуатации намного больше, чем у стальных котлов.

На рынке отопления встречаются также энергозависимые и энергонезависимые.

На электричестве работают энергозависимые котлы длительного горения. Энергонезависимые котлы обходятся без электроэнергии в системах отопления с естественной циркуляцией.

Охлаждаемый водой теплообменник служит защитой от перегрева системы отопления, однако такой теплообменник имеет недостаток – он требует постоянный запас холодной воды.

Переключающий клапан котла служит также для защиты от перегрева, который блокирует подачу перегретого теплоносителя в систему.

Часто используют совместно с котлом отопления буферную емкость, так как она выполняет функцию аккумуляции тепла и отдает его в систему по мере необходимости, защищает систему отопления от перегрева, увеличивает эксплуатационный комфорт. 

Дымоход используется для вывода продуктов сгорания и регулирует правильную работу котла.

Преимущества:

1. Высокоэффективная работа. Высокий КПД твердотопливных котлов обусловлен, своеобразной конструкции теплообменника.  

2. Универсальность. Дрова, брикеты, торф, уголь всегда можно купить на рынке.

3. Небольшие затраты по сравнению с газовыми аналогами.

4. Способен работать без электричества. 

5. Автономность. Возможность установить в любом месте без газовых и электрических коммуникаций.

6. Прочная конструкция. Приборы сделаны, как правило, из высококачественных материалов.

7. Удобное управление, не требующее специальных навыков и подготовки по технике безопасности.

Виды котлов твердотопливных длительного горения

Для отопления жилых, производственных и других помещений применяются котлы твердотопливные длительного горения. Раньше работа таких агрегатов хоть и была недорогим видом отопления, но была очень громоздкой, так как при сгорании топлива его приходилось постоянно добавлять. Изобретатель Э. Штропайтис придумал, как решить данную проблему. Теперь воздух в отопительный котел поступает через телескопическую трубку и имеющийся запас топлива в агрегате сгорает не сразу понемногу по мере надобности. В качестве топлива применяются уголь, дрова, кокс. Это весьма облегчило и сделало более простым отопительный процесс.

Твердотопливные отопительные котлы бывают различных типов и различаются:

• по методу сжигания. Сегодня чаще используются модели с обычным сгоранием, но этот процесс усовершенствуется различными изобретениями. К ним относятся газогенераторные (пиролизные) котлы. Процесс пиролиза состоит в том, что сгорают не только дрова но и древесный газ, что значительно повышает КПД котлов почти нет сажи и небольшое количество золы.
• по виду топлива. Твердотопливные котлы, работающие на сгорающих дровах и пеллетные котлы. Пеллеты – это небольшие гранулы спрессованные из мелких опилок и стружек, полученных при обработке древесины.

Они загружаются в бункер котла, а когда надо в камеру горения. А также универсальные котлы, работающие на дровах, брикетах, угле и другом топливе в различных сочетаниях.

• по зависимости от электроэнергии: энергозависимые или энергонезависимые.

Особое место занимают твердотопливные котлы длительного горения промышленные, это оборудование больших размеров для его установки необходимо отдельное помещение с повышенными требованиями по технике безопасности.

Установка твердотопливного котла длительного горения – идеальная замена газовому котлу, так как это эффективная и удобная в эксплуатации система отопления, даже при отсутствии электроэнергии.

При использовании для отопления дров лучше выбирать котел с низким уровнем сгорания, т. к. его КПД гораздо выше, чем у котлов с верхним уровнем. В колах с нижним горением происходит дополнительное дожигания частичек топлива, так как у них имеется 2-3 камеры горения, благодаря чему уменьшается выброс отходов горения в воздух и уменьшается расход топлива. В таких котлах предусмотрено управление процессом горения, дозированием поступающего в топку воздуха.

Твердотопливные котлы длительного горения могут быть чугунными и стальными. Чугунные более устойчивые к коррозиям, которые могут появиться от конденсата на стенках камер горения. Стальные теплообменники из-за низкой теплостойкости прогорают быстрее чугунных. Чугун имеет высокую огнестойкость, но более хрупкий по сравнению со сталью. Конструкция чугунных котлов — отдельные секции его легче транспортировать и собирать на месте, при необходимости легко заменить любую секцию. Стальные котлы из сваренных листов поставляются в собранном виде и могут быть различной конфигурации.

В настоящее время у потребителей завоевал популярность твердотопливный двухконтурный котел, предназначенный для подогрева воды и обогрева помещений. Его работа зависит от датчиков: при срабатывании теплового, включается контур обогрева помещения, а когда понижается давление срабатывает контур нагрева воды. При покупке котла твердотопливного длительного горения необходимо продумать его назначение. Если котел будет использоваться как дополнительный, то «разоряться» на его покупку не следует, а как основной необходимо искать по доступной стоимости и отличного качества с автоматикой подачи топлива.

Дата: 06.10.2017

Назад в «Статьи»

Энергонезависимые твердотопливные и жидкотопливные котлы и камины

Бывают ситуации, когда доступа к газовым магистралям у объекта недвижимости нет, либо подвод газа экономически нецелесообразен. Для таких случаев у нас есть решение: это автономные котлы на твердом или жидком топливе, а также камины и печи.

Пиролизные котлы. Данная разновидность твердотопливного котла характеризуется тем, что горение происходит в два этапа. В нижней топке происходит предварительный нагрев топлива до 380-800 градусов С, в результате чего выделяется горючий древесный газ, который и сгорает в верхней топке при температуре 1200 градусов С. Данный вид котлов отличается повышенным КПД и минимальными выбросами в атмосферу.

Также в нашем ассортименте есть и жидкотопливные котлы, работающие на дизельном топливе. Конструктивно они ничем не отличаются от наддувных газовых котлов, за исключением горелки.

Отапливать таким котлом помещение немного дешевле, чем электричеством, однако он имеет и определенные недостатки, такие как необходимость иметь емкости с запасом топлива, неприятный запах дизеля, требовательность к топливу.

Камины и печи. Компания Термотехника является дилером компании Экокамин, предлагающей на рынке камины и печи различного назначения. Конечно рассматривать эту продукцию как основной источник тепла в вашем доме не стоит, зато согреть в межсезонье и подарить вам уют и теплые минуты проведенные, глядя на то, как горит огонь, они точно смогут. А еще в некоторых моделях можно приготовить различные блюда или хлеб. 

Данную продукцию отличает отличный дизайн, высокая производительность и КПД. В производстве используются высокопрочные стали и изразцы ручной работы.  

На последнем фото печь-камин Эльзас, установленная дома у нашего генерального директора. Мы рекомендуем Вам только самое лучшее и проверенное оборудование.

Три способа оптимизации сжигания твердого топлива

Основным оправданием покупки твердотопливного котла является то, что используемое топливо является более дешевой альтернативой нефти и газу, что может привести к более быстрой окупаемости. Много лет назад все котлы работали на твердом топливе; однако удобство трубопроводов для нефти и газа, а также снижение цен на топливо, рост затрат на рабочую силу и строгие правила EPA подняли вопросы относительно того, какой тип котла позволит сэкономить больше денег.

В последние годы технология твердотопливных котлов значительно продвинулась вперед.Системы могут быть сконструированы для автоматической работы с электромеханическими системами подачи топлива, регуляторами частоты и даже с автоматическим оборудованием для удаления золы.

Тем не менее, даже при современной технике, необходимо получить экономию на твердотопливном котле. При правильной эксплуатации эти котлы могут работать непрерывно, останавливаясь только на плановые процедуры отключения.

Чтобы воспользоваться преимуществами твердотопливного котла, необходимо понимать несколько принципов подачи топлива и его сжигания.Вот три совета по оптимизации работы твердотопливного котла.

Твердотопливные котлы также можно настроить переносными. Эта универсальность оказывается удобной для пользователей, работающих с сезонным нагревом воды и / или пара.

Непрерывная и равномерная подача топлива — ключ к успеху

Котельная система живет и умирает (так сказать) потоком топлива в топку. Наибольшие проблемы возникают у котлов, у которых нет хорошего контроля над тем, насколько равномерным и последовательным является этот поток.Этот принцип особенно важен в приложениях с частыми колебаниями нагрузки. Система должна контролировать подачу топлива, потому что даже небольшое прерывание подачи может вызвать нарушение нагрузки. Дозирование топлива в котел должно соответствовать требованиям нагрузки, иначе процесс не будет равновесным. Это может помочь увидеть в топливе ингредиент, который, наряду с воздухом, находящимся под огнем и над огнем (обсуждается позже), производит энергию.

В случае твердого топлива почти всегда существует множество размеров частиц.Из-за этого несоответствия размера топлива дозирование топлива должно поддерживать постоянную турбулентность потока, чтобы разные размеры не разделялись. Если имеет место тенденция к разделению, слой печи не будет однородным, и горение будет смещено в сторону определенных областей. Равномерная консистенция топлива обеспечит большую площадь поверхности горения и предотвратит появление горячих точек и мертвых зон внутри печи.

Использование системы подачи и дозирования топлива, в которой используются шнеки для перекачки топлива, является эффективным способом точного контроля скорости подачи, а также поддержания постоянной смеси размеров топлива.

Винтовые конвейеры оказались намного эффективнее цепных или ленточных конвейеров. Геометрия крыльев и кожух шнека позволяют более точно рассчитывать скорость подачи. Другие типы конвейеров печально известны тем, что вызывают «мостик» топлива, что приводит к неравномерным слоям топлива на дне печи, вызывая неэффективное сгорание. Системы дозирования, в которых используются винтовые конвейеры, также создают пробку между печью и внешней средой. Цепные системы дозирования не создают такого уплотнения, позволяя неизмеримому количеству избыточного воздуха попадать в зону горения.

Под огнем Воздух: меньше значит больше

Чаще всего твердотопливные системы используют слишком много воздуха для подпаливания и, как следствие, не имеют достаточного количества топлива в топке. Когда это соотношение воздух / топливо несбалансировано, сгорание происходит преждевременно, что не только снижает потенциал КПД, но также может вызвать повреждение печи.

По мере сгорания твердого топлива оно претерпевает определенные изменения. Во-первых, вся влага из топлива испаряется. После высыхания топливо начнет выделять летучие газы.По мере поступления большего количества воздуха газы воспламеняются и выделяют энергию. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока выгорает только уголь. Наконец, золу выпускают, и ее нужно утилизировать.

На этой схеме показан процесс, в котором топливо поступает в топку и проходит различные стадии сгорания.

Если смотреть на груду топлива внутри топки, не должно быть видно решеток. На самом деле даже не должно показаться, что куча горит.Когда используется достаточное количество воздуха, горючее будет казаться «дымящимся», но на самом деле происходит то, что тепло и воздух вступают в реакцию с топливом и выделяют летучие газы топлива. Если используется слишком много воздуха для дожигания, летучие газы будут выделяться и сжигаться одновременно, выделяя тепло на дне печи, а не в верхней части печи, где начнется передача тепла. Это преждевременное возгорание может быстро сократить срок службы решеток, а также ухудшить теплопередачу и даже унести частицы золы / пыли с дымовыми газами.

Это отличная фотография, показывающая потоки летучих газов, выделяющихся из топлива и поднимающихся в верхнюю часть камеры, где процесс сгорания будет завершен.

Будьте осторожны, чтобы не уменьшить количество нагнетаемого воздуха до такой степени, чтобы котел не сгорел. Это может быть опасно, поскольку система может отреагировать увеличением скорости вращения вентилятора, что приведет к тому, что большее количество топлива станет летучим и заполнит топку. Если эти газы внезапно воспламенится искрой, может произойти опасный обратный удар и повредить котельное оборудование и всех, кто находится в непосредственной близости.Лучший способ обеспечить необходимое количество воздуха — это иметь систему управления, которая ограничивает подачу воздуха вместе с подачей топлива. Для некоторых видов топлива необходимо использовать разные соотношения. Записывайте, в каких сценариях лучше всего будет горючее на решетках и будет достаточно воздуха для улетучивания топлива со скоростью, позволяющей не отставать от производства.

Позвоните по телефону через Over & dash; fire Air

После того, как нагретое топливо вступает в реакцию с воздухом подпаливания и выделяются летучие газы, нагретый воздух интенсивно смешивается с газами и вызывает их возгорание, выделяя тепло, которое должно передаваться через поверхности нагрева котла в воду. внутри судна.Цель состоит в том, чтобы добиться стехиометрического горения; то есть, когда каждая доступная высвобождаемая молекула топлива сопоставляется с молекулой кислорода из вентилятора, что приводит к анализу дымовых газов, который не показывает ни окиси углерода, ни кислорода. Это идеальное смешивание возможно только в лабораторных условиях; однако есть способы добиться очень эффективного сгорания в котельной среде.

Это еще одна отличная фотография внутренней части печи. Когда летучие вещества выделяются из топлива, они встречаются с потоками воздуха под высоким давлением из форсунок с избыточным пламенем.Это турбулентное смешение воздуха и летучих газов завершает процесс сгорания, выделяя тепло для передачи внутри котла.

При недостатке избыточного воздуха большое количество окиси углерода и других горючих веществ будет проходить через систему и выводиться из дымовой трубы. Эта трата топлива приводит к потерям тепла и снижает эффективность. Избыток воздуха для горения приводит к потерям тепла, поглощаемым избыточным воздухом, что также снижает эффективность. Цель здесь — найти «золотую середину» для перегретого воздуха.Точно так же, как поток воздуха под горением должен изменяться со скоростью подачи топлива, количество воздуха над огнем должно зависеть исключительно от количества кислорода в дымовой трубе. Меньшее количество кислорода указывает на более эффективное сгорание. Снимите показания дымовой трубы, чтобы увидеть корреляцию между уровнями окиси углерода и кислорода, чтобы определить наилучшую настройку кислорода для соответствующей системы котла.

Понимание того, как работает твердотопливный котел, сводится к пониманию топлива и процесса сгорания, а также оборудования, которое контролирует процесс сжигания топлива.Неправильная эксплуатация может привести к нежелательному техническому обслуживанию и разочарованию владельца котла. С другой стороны, при правильной эксплуатации твердотопливные котлы могут быть очень надежными, стабильными и экономичными.

Сжигание твердого топлива — обзор

Химический состав

Сжигание твердого топлива включает сушку, выделение и сжигание летучих, а также твердофазное сжигание. Сжигание Biochar приведет к образованию относительно крупных частиц (от микрометров до миллиметров), которые образуют зольный остаток и летучую золу (приблизительно от 1 до 200 мкм).Их образование сильно коррелирует с исходной зольностью биомассы и, более конкретно, с количеством огнеупорного материала, то есть материалов, которые не плавятся при температуре печи, например оксидов кремния, кальция или магния.

В то же время сжигание нелетучих веществ приведет к постепенному испарению таких элементов, как натрий, калий, сера и хлор; эти элементы будут образовывать путем зародышеобразования и конденсации мелкие частицы сульфатов (от 1 нм до 1 мкм) и хлорид калия (или натрия), такие как KCl, K ₂ SO ₄ или NaCl.Эти элементы также могут конденсироваться или адсорбироваться на поверхности других частиц. Другие второстепенные элементы, присутствующие в биомассе в более низких концентрациях, также могут испаряться и следовать аналогичному поведению, таким образом участвуя в составе мельчайших частиц. Это относится к кадмию, свинцу и цинку, причем последний обычно является наиболее распространенным (Sippula et al., 2009).

Мелкие и ультратонкие частицы обычно более богаты следующими элементами: калием, натрием, серой, хлором, цинком и свинцом (Obernberger et al., 2006), которые могут быть использованы для образования: K ₂ SO ₄ , KCl, (KCl) ₂ , K ₂ CO ₃ , Na ₂ SO ₄ , NaCl, (NaCl) ₂ , ZnO, ZnCl ₂ , PbO и PbCl ₂ (Jöller et al., 2007). Зола и мелкие частицы обычно классифицируются по соотношению основных элементов (алюминий, кальций, железо, калий, магний, натрий, фосфор, кремний и титан), второстепенных элементов (мышьяк, барий, кадмий, кобальт, хром, медь, ртуть, марганец, молибден, никель, свинец, сурьма, таллий, ванадий и цинк), а также содержание серы, хлора и кислорода (Baxter et al., 1998).

Химический состав топлива (в основном углерод, водород, кислород, азот, сера и хлор) влияет на механизм образования частиц. Сера и хлор будут производить сульфатные и хлорированные соли в виде твердых частиц по такому же механизму, что и для калия. Твердые частицы также могут образовываться при взаимодействии кислых газов (SO _x и HCl) с основными газами, такими как аммиак (NH ₃ ). В зависимости от температуры могут возникать более сложные механизмы, такие как зародышеобразование хлорида (KCl) на сульфатах (K ₂ SO ₄ ) (Christensen et al., 1998; Хименес и Баллестер, 2005, 2007). Механизмы образования частиц более широко изучены для угля; для сравнения, биомасса богаче калием, кремнием и кальцием и содержит меньше алюминия, железа и титана, что в некоторых случаях приводит к образованию различных типов частиц (Demirbas, 2004).

Сгорание летучих веществ, выделяемых на ранней стадии пиролиза топлива, также приведет к образованию мелких частиц (PM _0,1 до PM _2,5 ) в результате выделения ароматических органических соединений (ЛОС) в полициклические ароматические углеводороды и сажа.Эти явления, происходящие в пламени, сильно зависят от параметров горения.

Границы | Разработка и производительность многотопливного жилого котла, сжигающего сельскохозяйственные отходы

Введение

Рост населения, истощение и рост цен на ископаемое топливо и климатический кризис во всем мире требуют быстрого развития технологий использования возобновляемых источников энергии с минимальным воздействием на окружающую среду. Топливо из биомассы обладает значительным потенциалом для удовлетворения этих потребностей благодаря своему обилию, низкой стоимости и сокращению выбросов парниковых газов.К 2050 году до 33–50% мирового потребления может быть обеспечено за счет биомассы (McKendry, 2002).

ЕС поставил цель увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии до 27% к 2030 году (ЕС, 2014). Древесное топливо преимущественно использовалось как в крупных, так и в малых системах для производства тепла или электроэнергии. Однако растущая конкуренция за такие виды топлива в секторе отопления, лесопиления и бумажной промышленности, а также рост производства древесных гранул привели к росту цен на древесину и нехватке сырья (Uslo et al., 2010). Таким образом, для достижения цели роста использования биомассы потребуется более широкий ассортимент сырья (Carvalho et al., 2013; Cardozo et al., 2014; Zeng et al., 2018), что создаст дополнительную потребность в топливе. технологии переработки и контроля выбросов.

Для стран Южной Европы, где популярно отопление жилых домов с использованием топлива из биомассы в качестве более дешевой альтернативы, предпочтительным сырьем являются отходы сельского хозяйства и агропромышленности. Они легко доступны в больших количествах и обладают высоким энергетическим потенциалом, уменьшая путем сжигания объем отходов и увеличивая экономическую отдачу для сельских общин.В Греции доступно около 4 миллионов тонн в год, что эквивалентно примерно 50% валового потребления энергии (Vamvuka and Tsoutsos, 2002; Vamvuka, 2009).

Наиболее распространенными типами бытовых топочных устройств являются дровяные печи, дровяные котлы, печи на древесных гранулах и устройства для сжигания древесной щепы. Помимо дровяных печей и обычных котлов с бесконечными винтами, используются котлы смешанного горения с надстройками автоматизации, решениями для хранения и различными механизмами подачи (Vamvuka, 2009; Sutar et al., 2015; Ан и Джанг, 2018). В прошлых исследованиях изучались выбросы дымовых газов, эффективность и проблемы, связанные с золой при сжигании сельскохозяйственных остатков. Крупномасштабные агрегаты или небольшие пеллетные устройства для домашнего или жилого центрального отопления, некоторые из которых используют верхнюю подачу, вращающиеся или подвижные решетки (Vamvuka, 2009; Carvalho et al., 2013; Rabacal et al., 2013; Garcia-Maraver et al., 2014 ; Pizzi et al., 2018; Zeng et al., 2018; Nizetic et al., 2019). Однако по-прежнему недостаточно информации о характеристиках не гранулированного сырья с точки зрения эффективности и выбросов загрязняющих веществ в соответствии с пороговыми значениями в зависимости от различных конструкций небольших систем и условий эксплуатации.В основном использовалась древесная щепа (Kortelainen et al., 2015; Caposciutti and Antonelli, 2018), тогда как разработка котлов в странах Средиземноморья идет медленно.

Было доказано, что маломасштабные системы биомассы вносят значительный вклад в качество местного воздуха за счет выбросов загрязняющих веществ, таких как CO, SO ₂ , NO _x , полиароматических углеводородов и твердых частиц, которые могут серьезно повлиять на здоровье человека и климат. Эти выбросы зависят от свойств топлива, применяемой технологии и условий процесса, и их мониторинг и контроль очень важны для соблюдения экологических ограничений и экономической эффективности требований рынка.Было обнаружено, что выбросы CO варьируются от 600 до 680 частей на миллион _v для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 50-400 частей на миллион _v для скорлупы бразильских орехов и 100-400 частей на миллион _v для лузги подсолнечника ( Cardozo et al., 2014). Было показано, что выбросы NO _x находятся в диапазоне 300-600 мг / м ³ для косточек персика (Rabacal et al., 2013), 180-270 мг / м ³ для скорлупы бразильских орехов и 50-720 мг. / м ³ для лузги подсолнечника (Cardozo et al., 2014). Для последнего выбросы SO ₂ варьировались от 78 до 150 мг / м 3 ³ .Сообщается, что КПД котла (Rabacal et al., 2013; Fournel et al., 2015) составляет от 63 до 83%, в зависимости от типа топлива.

Поскольку сельскохозяйственные остатки доступны только в течение ограниченного периода времени в течение года, их смеси увеличивают возможности поставок для действующих предприятий. Однако, когда смеси используются в качестве исходного сырья, совместимость топлив в отношении характеристик сгорания должна быть должным образом оценена для эффективной конструкции и работы блоков сжигания.Переменный состав этих материалов предполагает тщательное знание их поведения в тепловых системах, чтобы избежать комбинаций топлива с нежелательными свойствами. Насколько известно авторам, смеси таких отходов, которые можно найти по низкой цене или бесплатно, не исследовались в бытовых приборах. Для определения выбросов твердых частиц и образования шлака использовались только гранулы древесного топлива или энергетических культур (Carroll and Finnan, 2015; Sippula et al., 2017; Zeng et al., 2018).

Основываясь на вышеизложенном, целью настоящего исследования было сравнить характеристики горения выбранных не гранулированных материалов сельскохозяйственных остатков, которые широко распространены в странах Южной Европы, и их смесей, чтобы изучить любые аддитивные или синергетические эффекты между компонентами топлива и получить выгоду. знания об использовании таких смесей в небольших котлах.Цель состояла в том, чтобы оценить производительность прототипа установки сгорания с низкими инвестициями, позволяющую предварительно сушить топливо и воздух для горения выхлопными газами для производства тепловой энергии в зданиях, фермах, малых предприятиях и теплицах с точки зрения важности параметры, такие как сгорание и КПД котла, температура дымовых газов и выбросы в окружающую среду.

Экспериментальная секция

Топливо и характеристики

Сельскохозяйственные остатки для данного исследования были отобраны на основе их обилия и доступности в Греции и странах Средиземноморья в целом.Это были ядра оливок (OK), предоставленные AVEA Chania Oil Cooperatives (Южная Греция), ядра персика (PK), предоставленные Союзом сельскохозяйственных кооперативов Giannitsa (Северная Греция), скорлупа миндаля (AS), предоставленная частной компанией ( Agrinio, C. Греция) и скорлупа грецких орехов (WS), предоставленные компанией Hohlios (Северная Греция).

После сушки на воздухе, гомогенизации и рифления материалы измельчали ​​до размера частиц <6 мм, используя щековую дробилку и вибрационное сухое просеивание. Типичные образцы были измельчены до размера частиц -425 мкм с помощью режущей мельницы и охарактеризованы с помощью экспресс-анализа, окончательного анализа и теплотворной способности в соответствии с европейскими стандартами CEN / TC335.Содержание летучих измеряли термогравиметрическим анализом с использованием системы TGA-6 / DTG в диапазоне 25–900 ° C, в потоке азота 45 мл / мин и при линейной скорости нагрева 10 ° C / мин. Химический анализ золы проводили на рентгенофлуоресцентном спектрофотометре (XRF) типа Bruker AXS S2 Ranger (анод Pd, 50 Вт, 50 кВ, 2 мА). Тенденция осаждения золы была предсказана с помощью эмпирических индексов. Эти показатели, несмотря на их недостатки из-за сложных условий, которые возникают в котлах и связанном с ними теплопередающем оборудовании, широко используются и, вероятно, остаются наиболее надежной основой для принятия решений, если они используются в сочетании с испытаниями пилотной установки.

Отношение оснований к кислотам (уравнение 1) является полезным показателем, поскольку обычно высокий процент основных оксидов снижает температуру плавления, в то время как кислотные оксиды повышают ее. Это принимает форму (Vamvuka et al., 2017):

, где на этикетке каждого соединения указывается его массовая концентрация в золе. Когда R _{b / a} <0,5 тенденция к осаждению низкая, когда 0,5 b / a <1 тенденция к осаждению является средней, и когда R _{b / a} > 1 тенденция к осаждению является высокой.Для значений R _{b / a} > 2 этот индекс нельзя безопасно использовать без дополнительной информации.

Влияние щелочей на склонность золы биомассы к шлакованию / загрязнению является критическим из-за их тенденции к снижению температуры плавления золы. Один простой индекс, индекс щелочности (уравнение 2), выражает количество оксидов щелочных металлов в топливе на единицу энергии топлива в ГДж (Vamvuka et al., 2017):

Когда значения AI находятся в диапазоне 0.17–0,34 кг / ГДж загрязнение или шлакообразование вероятно, тогда как при этих значениях> 0,34 обрастание или шлакование практически наверняка произойдет.

Для испытаний на сжигание были приготовлены смеси вышеуказанных материалов с соотношением компонентов до 50% по весу с наиболее распространенными в Греции сельскохозяйственными отходами — ядрами оливок.

Описание прототипа системы сгорания

Блок сжигания схематично показан на рисунке 1. Основными частями являются два бункера, эксикатор, система непрерывной подачи сырья и бойлер с поперечным потоком.Номинальная мощность 65 кВт _тыс. .

Рисунок 1 . Принципиальная схема многотопливного котла (сплошные стрелки показывают направление потока воздуха, пунктирные стрелки показывают направление потока биомассы).

Топливо хранится в главном бункере (A), боковые поверхности которого перфорированы для физического осушения топлива. В зависимости от наличия биомассы и особых потребностей в энергии открывается регулирующий клапан, и в систему подается соответствующее топливо. Затем биомасса переносится из бункера в эксикатор через наклонную стойку с направляющими, скорость которой регулируется в соответствии с потребностями котла.Горячий воздух поступает из выхлопных газов через систему обратной связи (H, J). В сушилке установлены две внутренние конвейерные ленты (B), состоящие из перфорированных медленно вращающихся роликов со стальной сеткой, позволяющих горячему воздуху проходить через него в восходящем направлении потока. Осушитель (B) имеет несколько отсеков, чтобы позволить воздуху перемещаться и в конечном итоге потерять часть своей температуры, создавая тем самым разницу температур. Специальная стальная сетка обладает высокой износостойкостью и довольно эффективно выдерживает экстремальные перепады температур.Скорость роликов тесно связана с влажностью биомассы и может изменяться в зависимости от потребностей автоматического управления. Затем сухая биомасса переносится (C) во временный бункер (D) и смешивается с теплым воздухом, поступающим из системы обратной связи (E), прежде чем направить его в горелку и зону горения котла. Используя горизонтальный теплый шнек диаметром 1 и 1/2 дюйма, обработанная биомасса подается в горелку (G). Скорость подачи регулируется двумя электронными диммерами. Первый диммер соответствует времени работы системы питания, а второй диммер соответствует времени задержки (винт выключен).Таким образом, подача сырья осуществляется полупериодическим способом. Первичный воздух для горения вводится через трубу в передней части топки и регулируется с помощью воздуходувки. Соотношение первичного и вторичного воздуха регулируется с помощью регулятора, установленного в дымоходе (K), с механическим регулятором, который позволяет изменять тягу в дымоходе. Котел (G) является гидравлическим и в основном производит горячую воду в замкнутой циркуляционной системе (F). Эта система имеет меры безопасности, чтобы поддерживать постоянное давление воды и транспортировать горячую воду к высокоэффективным фанкойлам для обогрева помещений.Датчики температуры Pt используются для измерения температуры воды в прямом и обратном потоке, а также в потоке внутри котла. Измеритель теплотворной способности измеряет расход воды и полезную энергию, получаемую водой. Выхлопные газы котла перед тем, как попасть в дымоход, проходят через теплообменник. Теплообменник (I) использует выхлопные газы для нагрева воздуха, который затем используется для сушки влажной биомассы.

Новинкой этого прототипа является конструкция эксикатора, питаемого выхлопными газами, выдерживающего экстремальные перепады температуры и работающего в соответствии с потребностями котла, теплообменника также питаемого выхлопными газами, а также прилагаемых датчиков температуры и измерителя теплотворной способности.Поскольку все основные части устройства являются стандартными, стоимость изготовления такой установки остается низкой. Уже установленные аналоговые датчики и детали будут заменены цифровыми датчиками и механическими деталями с цифровыми входами и выходами, в соответствии с результатами экспериментов по отклику агрегата. Ограничением системы является невозможность отрегулировать оптимальный коэффициент избытка воздуха, поэтому существует потребность в надежном управлении подаваемым воздухом для горения. Следует принять определение оптимальных параметров пользовательской системы автоматического управления, чтобы установка могла работать автономно.

Методика эксперимента и измерения данных

Эксперименты были структурированы таким образом, чтобы можно было построить аналитический профиль каждого материала, а также можно было исследовать поведение типа топлива на различных стадиях процесса. Были проведены две серии экспериментов, чтобы изучить поведение и реакцию каждого остатка на технологическую цепочку устройства. Во время первой серии испытаний для каждого биотоплива проводилась калибровка скорости подачи в зависимости от диммерных переключателей.Скорость подачи определялась последовательностями интервалов задержки включения-выключения первого и второго диммера соответственно. Расход дымовых газов для каждой подачи сырья определялся путем измерения скорости вращения вентилятора на выходе газа, установленного в положении (K), с помощью анемометра. Следовательно, каждое биотопливо было протестировано в установке для сжигания, чтобы оптимизировать тепловой КПД путем настройки его специальных параметров с учетом качества выбросов. Важными независимыми переменными были скорость подачи сырья, скорость вентилятора, регулирующего поток воздуха в котле, и внутренняя температура котла.В настоящем исследовании представлены результаты для одного набора этих параметров с целью сравнения характеристик сгорания между испытанными сельскохозяйственными остатками, а также их смесями при постоянных рабочих условиях. Параметрическое исследование для оптимизации процесса будет представлено в следующем отчете.

Для запуска котла было подожжено топливо, были включены питатель твердого вещества и воздуховоды и выставлены желаемые значения (вкл. / Выкл. 10/30 с / с). Перед снятием первых показаний печи давали поработать 30 мин.Циркуляционная система горячей воды была настроена на работу после того, как температура достигла ≥55 ° C. Когда температура воды превышала 70 ° C, подача сырья временно прекращалась.

Состав дымовых газов непрерывно контролировался во время испытаний с помощью многокомпонентного газоанализатора, модель Madur GA-40 plus от Maihak, оборудованного двухрядным фильтром и осушителем. Отбор проб производился с помощью нагревательной линии с зондом в соответствии с греческими стандартами ELOT 896. В анализаторе используются электрохимические датчики для измерения концентрации газа.Содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ , NO _x в потоке выхлопных газов, индекс сажи, тепловые потери дымовых газов, температура дымовых газов и коэффициент избытка воздуха ( λ) непрерывно регистрировались анализатором. Аналоговый выходной сигнал анализатора передавался в компьютер, где сигналы обрабатывались и вычислялись средние значения за период дискретизации 0,5 мин.

После проведения измерений в установившемся рабочем режиме и давая печи поработать в течение примерно 3 часов, питатель топлива и воздуховод были отключены, смотровое окно было открыто, а вытяжной вентилятор был установлен на высокую мощность для охлаждения агрегата.Зольный остаток был осушен, взвешен и проанализирован на предмет потерь при сгорании из-за несгоревшего углерода. Эксперименты были повторены дважды, чтобы определить их воспроизводимость, которая оказалась хорошей.

Тепловой КПД системы был определен как доля полезной энергии, полученной водой из котла, к энергии, произведенной топливом:

где, q _w : массовый расход воды (кг / ч), c _pw : теплоемкость воды (МДж / кг · K), ΔT _w : разница температур прямого и обратного потоков воды (° K), Δt: общее время горения при температуре воды 70 ° C, м _f : масса сожженного топлива / смеси (кг), Q _f : теплотворная способность топлива / смеси (МДж / кг).

Эффективность сгорания определялась следующим образом:

где,

где: T _f : температура дымовых газов (° C), T _amb : температура окружающего воздуха (° C), [CO] и [CO ₂ ]: концентрации CO и CO ₂ в дымовых газах (%), A, B, a: параметры горения, характерные для каждого вида топлива (данные анализатором), м _o : общая масса сожженного органического вещества топлива (кг), м _a : масса органического вещества в золе (кг).

Для каждого экспериментального испытания проверялось, достаточно ли имеющегося тепла дымового газа для предварительного нагрева входящего воздуха для сжигания топлива до 70 ° C, а также для сушки биомассы в эксикаторе системы:

или

где: m _fl , m _amb : масса дымовых газов и воздуха на кг сожженной биомассы (кг), c _pfl , c _pamb : удельная теплоемкость дымового газа и воздуха (кДж / кг ° K), ΔT _f , ΔT _amb : разница температур дымовых газов на выходе и входе в дымоход, а также предварительно нагретого и окружающего воздуха, соответственно (° K), Q _d : теплота сушки биомассы ( Мойерс и Болдуин, 1997).Согласно последующим результатам, указанное выше неравенство сохранялось всегда.

Результаты и обсуждение

Анализы сырого топлива

В Таблице 1 указаны приблизительный и окончательный анализы изученных сельскохозяйственных остатков. Как можно видеть, все образцы были богаты летучими веществами и имели низкую зольность. В скорлупе миндаля самый высокий процент летучих веществ, а в скорлупе грецких орехов — самый низкий процент золы. Концентрация кислорода была значительной для всех образцов, а теплотворная способность колебалась в пределах 17.5 и 20,4 МДж / кг, что сопоставимо с верхним пределом для низкосортных углей. Содержание серы во всех остатках было практически нулевым, что свидетельствует о том, что выбросы SO ₂ не вызывают беспокойства для этого биотоплива. С другой стороны, содержание азота в скорлупе миндаля было значительным, что могло быть проблемой во время термической обработки с точки зрения выбросов NO _x .

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Химический анализ золы, выраженный обычным способом для топлива в виде оксидов, сравнивается в Таблице 2 вместе с индексами шлакообразования / засорения и тенденцией к отложению. Общей чертой этих золошлаковых материалов является то, что они были богаты Ca и K и в меньшей степени P и Mg. Отношение основания к кислоте было намного больше 2 из-за низкого содержания кремнезема и глинозема в этой золе, так что не может быть составлено каких-либо конкретных рекомендаций по поведению при шлаковании. Потенциал образования шлака / засорения, вызванного щелочью, можно более точно предсказать с помощью щелочного индекса.Таким образом, согласно значениям AI, для оливковых ядер и скорлупы миндаля неизбежна склонность к обрастанию из-за большого количества щелочи по отношению к единице топливной энергии, которую они содержат (для миндальной скорлупы склонность намного ниже), в то время как для ядер персиков и скорлупы грецких орехов не ожидается загрязнения котлов. Когда ядра оливок были смешаны с другими остатками при соотношении компонентов смеси до 50%, таблица 2 показывает, что значения AI были значительно снижены. Однако следует отметить, что для небольших систем, таких как та, которая использовалась в этой работе, работающей при температуре ниже 1000 ° C и в течение относительно короткого периода времени, явления шлакообразования или загрязнения из-за золы не наблюдались.

Таблица 2 . Химический анализ золы сырья и склонности к шлакованию / засорению.

Характеристики сжигания биотоплива из сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

Изменение температуры воды на выходе из котла во время полной работы топочного агрегата показано на рисунке 2. Ясно, что ядра персика и скорлупа грецких орехов начали гореть раньше, чем два других остатка, передавая свою тепловую энергию воде примерно На 6 мин раньше оливковых ядер для повышения температуры с 25 до 70 ° C.Однако поведение скорлупы грецкого ореха было совершенно другим. Температура воды во время фазы запуска поднялась до 78 ° C (второй диммер выключен), так что для трех полных циклов (включение / выключение) время горения было увеличено примерно на 20 минут по сравнению с оливковыми ядрами. Для скорлупы грецкого ореха и миндаля три цикла в исследованных условиях длились около 1 часа.

Рисунок 2 . Изменение температуры котловой воды на выходе сырого топлива при полной работе агрегата.

Температура дымовых газов и выбросы

Температура дымовых газов (таблица 3) представляет собой зависимость от топлива.Таким образом, он был выше для миндальной скорлупы, 267 ° C, для полной работы котла (в установившемся режиме), и ниже для ядер персика, 245 ° C, что означает большие и меньшие тепловые потери из печи, соответственно. Все значения температуры дымовых газов были достаточно высокими для предварительной сушки сырья (уравнение 9).

Таблица 3 . Характеристики горения топлива (средние значения) в установившемся режиме.

CO в дымовых газах при установившемся режиме работы печи (диммер включен) для четырех исследуемых остатков сравнивается на Рисунке 3.Повышенные уровни CO в биотопливе из ядер оливок, скорее всего, были связаны с его большим количеством летучих веществ, которые увеличивают концентрацию углеводородов в реакторе, препятствуя дальнейшему окислению CO до CO ₂ , а также в меньшей степени более высоким содержанием золы это топливо, которое ослабляло проникновение кислорода к частицам полукокса. Тем не менее, все значения CO были ниже законодательных пределов для малых систем (ELOT, 2011).

Рисунок 3 . Концентрация CO в дымовых газах для сырого топлива в установившемся режиме.

Средние концентрации загрязняющих веществ (± стандартная ошибка) в установившемся режиме и в течение всей работы установки представлены и сравнены на рисунках 4A, B, соответственно. Выбросы SO ₂ от всех видов биотоплива, являющиеся чрезвычайно низкими (0–13 ppm _против ), не были включены в графики. На рисунке 4A показано, что наибольшие выбросы CO были получены при сжигании ядер оливок, а наименьшие — при сжигании ядер персиков. Однако даже если во время полной работы котла (включая интервалы без подачи топлива, т.е.е., второй диммер выключен) Значения CO были выше (Рисунок 4B), они не превышали допустимых пределов (ELOT, 2011). Кроме того, выбросы NO _x от всех изученных материалов были низкими и в соответствии с руководящими принципами стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011) для небольших установок (200–350 мг / Нм ³ ). Более низкие уровни NO _x в скорлупе миндаля, несмотря на их более высокое топливное N среди протестированных видов биотоплива, могут быть результатом временной восстанавливающей среды, создаваемой большим количеством летучих веществ в этом остатке (81.5%), что способствовало разложению NO _x .

Рисунок 4 . Средние концентрации загрязняющих веществ в газах от сырого топлива (A) в установившемся режиме и (B) в течение всей работы установки.

Нынешние значения выбросов газообразных веществ сопоставимы с данными, указанными в литературе для аналогичных видов топлива, тогда как значения NO _x были значительно ниже. Для косточек персика выбросы CO варьировались от 600 до 680 частей на миллион _v (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов от 50 до 400 частей на миллион _v (Cardozo et al., 2014), для ядер пальмового дерева от 2000 до 14000 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для жмыха гранулы между 1900 и 6500 частями на миллион _против (Kraszkiewicz et al., 2015), а гранулы для обрезки оливок — 1800 частей на миллион _против (Garcia-Maraver et al., 2014). С другой стороны, выбросы NO _x были обнаружены для косточек персика 300–600 мг / м ³ (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов 180–270 мг / м ³ (Cardozo et al. ., 2014), для пальмовых ядер от 90 до 200 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для гранул жмыха 230-870 мг / м ³ (Kraszkiewicz et al., 2015) и для оливкового масла. гранулы для обрезки 680 мг / м ³ (Garcia-Maraver et al., 2014).

Горение и тепловой КПД

Характеристики сгорания четырех остатков представлены в таблице 3. Эффективность сгорания считается удовлетворительной для небольших систем (77% в соответствии с европейскими стандартами EN 303-5) и колеблется от 84 до 86%.Эти значения контролировались температурами дымовых газов, которые отражали чувствительные тепловые потери и концентрацию CO в дымовых газах, которые представляли основные потери тепла из-за неполного сгорания. Таким образом, ядра персика с наименьшими потерями SL и IL горели с наибольшей эффективностью. Интересно отметить, что большее количество воздуха в случае оливковых ядер (коэффициент избытка воздуха λ = 1,9), увеличивая поток дыма, казалось, каким-то образом снижает температуру камина и, следовательно, увеличивает уровень CO и газообразные тепловые потери (IL).Кроме того, на тепловой КПД системы, показанный в Таблице 3, влияла эффективность сгорания топлива, и она была выше для ядер персика из-за улучшенного сгорания в печи и улучшенной рекуперации тепла в трубках системы за счет повышения температуры. разница между прямым и обратным потоком воды в котел (ΔT _w = 26,2 ° C). Колебания, наблюдаемые в таблице, связаны с различным количеством сжигаемого биотоплива в зависимости от времени, когда котел работал с определенными интервалами включения / выключения диммеров, регулирующих подачу.Оптимизация расхода топлива и коэффициента избытка воздуха в сторону более низкого значения может привести к более высокой температуре камина (высокий поток подаваемого воздуха охлаждает топку), снижению выбросов CO из-за лучшего сгорания, более низкого содержания кислорода и более высоких концентраций CO в дымах. и, следовательно, снижение потерь тепла или топлива и повышение эффективности сгорания. Это, в свою очередь, улучшит рекуперацию тепла в трубках и повысит тепловой КПД. Кроме того, некоторые модификации печи для увеличения времени пребывания дымовых газов снизят их температуру на выходе и, следовательно, чувствительны к потерям тепла.

Тем не менее, КПД котла соответствует литературным данным. Значения 91%, 83–86% и 75–83% были зарегистрированы для древесных гранул (Kraiem et al., 2016), древесины сосны и персика (Rabacal et al., 2013), соответственно. Более того, для многотопливного котла, сжигающего древесные материалы, было обнаружено (Fournel et al., 2015), что термический КПД зависит от зольности каждого сырья, т. Е. При содержании золы 1% КПД составляет 74%, а для золы содержание 7% упало до 63%. В другом блоке, сжигающем лесные остатки и энергетические культуры, эффективность варьировалась от 69 до 75% (Forbes et al., 2014).

Характеристики сжигания смесей сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

На рисунках 5A – C показано изменение температуры воды на выходе из котла в зависимости от времени во время полной работы печи для смесей остатков ядер оливок с ядрами персика, скорлупой миндаля и грецкого ореха. Из этих рисунков можно заметить, что как фаза запуска, так и фаза, когда система работала на полную мощность, были задержаны при подаче смесей топлива, смещая кривые в сторону более высоких значений времени примерно на 4–6 мин.Кажется, что подача смесей и, как следствие, выгорание не были такими однородными, как ожидалось теоретически.

Рисунок 5 . Изменение температуры котловой воды на выходе при полной работе агрегата для смесей (A), OK / PK, (B), OK / AS и (C), OK / WS.

Температура дымовых газов и выбросы

Таблица 4 показывает, что температуры дымовых газов, которые влияют на чувствительные тепловые потери дымовых газов, для всех смесей в установившемся режиме варьируются между значениями компонентов топлива.Это показывает, что характеристики горения смесей зависели от вклада каждого остатка в смеси.

Таблица 4 . Характеристики горения топливных смесей (средние значения) в установившемся режиме.

Средние выбросы CO и NO _x (± стандартная ошибка) в установившемся режиме для всех смесей сравниваются с выбросами сырого топлива на рисунках 6A – C. Выбросы SO ₂ не представлены на графиках, так как они были чрезвычайно низкими (4–20 ppm _против ).Значения CO в диапазоне от 1,121 до 1212 ppm _v находились в пределах значений, соответствующих компонентным видам топлива, и находились в допустимых пределах для малых установок (ELOT, 2011). Более того, уровни NO _x (87–129 ppm _против или 174–258 мг / м ³ ) следовали той же тенденции и поддерживались ниже пороговых значений стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011). . Наилучшие показатели выбросов были достигнуты при использовании смеси ОК / ПК 50:50.

Рисунок 6 .Средние выбросы CO и NO _x газов в установившемся режиме из смесей (A) OK / PK, (B) OK / AS и (C) OK / WS.

Горение и тепловой КПД

Эффективность горения смесей ядер оливок с ядрами персика, миндаля и скорлупы грецких орехов варьировалась от 84,2 до 85,6%, как показано на Рисунке 7. Эти значения находились между значениями, соответствующими материалам компонентов, но не пропорциональными процентному содержанию каждого остатка в смесь.Как показано в Таблице 4, эффективность сгорания зависела от типа сырья и массового расхода, а также от коэффициента избытка воздуха, который определял температуру камина и дымовых газов и, следовательно, потери тепла. Наибольшая эффективность была достигнута в случае смеси ОК / ПК 50:50, что, в свою очередь, отразилось на тепловом КПД котла за счет улучшенной рекуперации тепла из потока воды.

Рисунок 7 . Эффективность сгорания топливных смесей.

Выводы

Изученные сельскохозяйственные остатки характеризовались высоким содержанием летучих и малозольных.Их теплотворная способность составляла от 17,5 до 20,4 МДж / кг. Выбросы CO и NO _x от всех видов топлива в течение всего периода эксплуатации агрегата в изученных условиях были ниже установленных законом пределов, в то время как выбросы SO ₂ были незначительными. Эффективность горения была удовлетворительной, от 84 до 86%. Ядра персика, за которыми следует скорлупа грецких орехов, сожженные с максимальной эффективностью из-за более низких чувствительных тепловых потерь и потерь от неполного сгорания топлива, выделяют более низкие концентрации токсичных газов и повышают эффективность котла за счет улучшения рекуперации тепла в трубах системы.

Совместное сжигание сельскохозяйственных остатков можно в значительной степени предсказать по сжиганию компонентов топлива, что может принести не только экологические, но и экономические выгоды. Путем смешивания ядер оливок с ядрами персика, миндаля или скорлупы грецких орехов в процентном соотношении до 50% была улучшена общая эффективность системы с точки зрения выбросов и степени сгорания. Эффективность борьбы с вредителями была достигнута при смешивании ядер оливок и ядер персика в соотношении 50:50.

Эффективность сгорания зависит от типа сырья, массового расхода и коэффициента избытка воздуха.Необходим надежный контроль подачи воздуха для горения и определение оптимальных параметров.

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

Авторские взносы

DV: руководитель, оценка результатов и написание статей. DL: эксперименты. ES: эксперименты. АВ: эксперименты. СС: оценка результатов. ГБ: техническая поддержка и оценка результатов. Все авторы: внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

ГБ использовала компания Energy Mechanical of Crete S.A.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы любезно благодарят AVEA Chania Oil Cooperatives, Союз сельскохозяйственных кооперативов Янницы и частные компании Agrinio и Hohlios за предоставленное топливо, а также лаборатории химии и технологии углеводородов и неорганической и органической геохимии Технического университета Крита. , для анализов CHNS и XRF.

Список литературы

Ан, Дж., И Янг, Дж. Х. (2018). Характеристики сгорания 16-ти ступенчатого колосникового котла на древесных гранулах. Обновить. Энергия 129, 678–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.06.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caposciutti, G., and Antonelli, M. (2018). Экспериментальное исследование влияния вытеснения воздуха и избытка воздуха на выбросы CO, CO ₂ и NO _x небольшого котла на биомассе с неподвижным слоем. Обновить.Энергия 116, 795–804. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кардозо, Э., Эрлих, К., Алехо, Л., и Франссон, Т. Х. (2014). Сжигание сельскохозяйственных остатков: экспериментальное исследование для небольших приложений. Топливо 115, 778–787. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.07.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэрролл Дж. И Финнан Дж. (2015). Использование добавок и топливных смесей для снижения выбросов от сжигания сельскохозяйственного топлива в небольших котлах. Biosyst. Англ. 129, 127–133. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2014.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвалью Л., Вопиенка Э., Пойнтнер К., Лундгрен Дж., Кумар В., Хаслингер В. и др. (2013). Производительность пеллетного котла на сельскохозяйственном топливе. Прил. Энергия 104, 286–296. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2012.10.058

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EC (2001). Директива 2001/80 / EC Европейского парламента и Совета от 23 октября 2001 г. об ограничении выбросов определенных загрязнителей в воздух от крупных установок для сжигания топлива .

Google Scholar

ELOT (2011). EN 303.05 / 1999. Предельные значения выбросов CO и NO _x для новых тепловых установок, использующих твердое биотопливо . FEK 2654 / B / 9-11-2011.

Google Scholar

Forbes, E., Easson, D., Lyons, G., and McRoberts, W. (2014). Физико-химические характеристики восьми различных видов топлива из биомассы и сравнение сгорания и выбросов приводят к получению малогабаритного многотопливного котла. Energy Conv. Managem. 87, 1162–1169.DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.06.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fournel, S., Palacios, J.H., Morissette, R., Villeneuve, J., Godbout, S., Heitza, M., et al. (2015). Влияние свойств биомассы на технические и экологические показатели многотопливного котла при внутрихозяйственном сжигании энергетических культур. Прил. Энергия 141, 247–259. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Маравер, А., Заморано, М., Фернандес, У., Рабакал, М., и Коста, М. (2014). Взаимосвязь между качеством топлива и выбросами газообразных и твердых частиц в бытовом котле на пеллетах. Топливо 119, 141–152. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.11.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kortelainen, M., Jokiniemi, J., Nuutinen, I., Torvela, T., Lamberg, H., Karhunen, T., et al. (2015). Поведение золы и образование выбросов в маломасштабном реакторе сжигания с возвратно-поступательной решеткой, работающем с древесной щепой, тростниковой канареечной травой и ячменной соломой. Топливо 143, 80–88. DOI: 10.1016 / j.fuel.2014.11.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крайем Н., Ладжили М., Лимузи Л., Саид Р. и Джегирим М. (2016). Рекуперация энергии из тунисских агропродовольственных отходов: оценка характеристик сгорания и характеристик выбросов зеленых гранул, приготовленных из остатков томатов и виноградных выжимок. Energy 107, 409–418. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крашкевич, А., Пшивара, А., Качел-Якубовска, М., и Лоренцович, Э. (2015). Сжигание пеллет растительной биомассы на решетке котла малой мощности. Agricul. Agricul. Sci. Proc. 7, 131–138. DOI: 10.1016 / j.aaspro.2015.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мойерс, К. Г., и Болдуин, Г. У. (1997). «Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых тел», в справочнике инженера-химика Perry, 7-е изд. , ред. Р. Х. Перри и Д. В. Грин (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Мак Гроу Хилл).

Google Scholar

Низетич, С., Пападопулос, А., Радика, Г., Занки, В., и Ариси, М. (2019). Использование топливных гранул для отопления жилых помещений: полевое исследование эффективности и удовлетворенности пользователей. Energy Build. 184, 193–204. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pawlak-Kruczek, H., Arora, A., Moscicki, K., Krochmalny, K., Sharma, S., and Niedzwiecki, L. (2020). Переход домашнего котла с угля на биомассу — Выбросы от сжигания сырых и обожженных оболочек ядра пальмового дерева (PKS). Топливо 263, 116–124. DOI: 10.1016 / j.fuel.2019.116718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пицци А., Фоппа Педретти Э., Дука Д., Россини Г., Менгарелли К., Илари А. и др. (2018). Выбросы отопительных приборов, работающих на агропеллетах, произведенных из остатков обрезки виноградной лозы, и экологические аспекты. Обновить. Энергия 121, 513–520. DOI: 10.1016 / j.renene.2018.01.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рабакал, М., Фернандес У. и Коста М. (2013). Характеристики горения и выбросов бытового котла, работающего на пеллетах из сосны, древесных отходах и персиковых косточках. Обновить. Энергия 51, 220–226. DOI: 10.1016 / j.renene.2012.09.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиппула, О., Ламберг, Х., Лескинен, Дж., Тиссари, Дж., И Йокиниеми, Дж. (2017). Выбросы и поведение золы в котле на пеллетах мощностью 500 кВт, работающем на различных смесях древесной биомассы и торфа. Топливо 202, 144–153.DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.04.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сутар, К. Б., Кохли, С., Рави, М. Р., и Рэй, А. (2015). Кухонные плиты на биомассе: обзор технических аспектов. Обновить. Устойчивая энергетика Ред. 41, 1128–1166. DOI: 10.1016 / j.rser.2014.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. (2009). Биомасса, биоэнергетика и окружающая среда. Salonica: Tziolas Publications.

Google Scholar

Вамвука, Д., Трикувертис, М., Пентари, Д., Алевизос, Г., и Стратакис, А. (2017). Характеристика и оценка летучей и зольной пыли от сжигания остатков виноградников и перерабатывающей промышленности. J. Energy Instit. 90, 574–587. DOI: 10.1016 / j.joei.2016.05.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. и Цуцос Т. (2002). Энергетическая эксплуатация сельскохозяйственных остатков на Крите. Energy Expl. Эксплуатировать. 20, 113–121. DOI: 10.1260 / 014459802760170439

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн, Т., Поллекс, А., Веллер, Н., Ленц, В., и Неллес, М. (2018). Гранулы из смешанной биомассы в качестве топлива для маломасштабных устройств сжигания: влияние смешения на образование шлака в зольном остатке и варианты предварительной оценки. Топливо 212, 108–116. DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.10.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

онлайн-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экология или экономия энергии.

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и они были

очень быстро отвечу на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

проеду по вашей компании

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт «.

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

в моей работе ».

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал. «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили просмотреть неправильные ответы. На самом деле это

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

очень понравился. «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

по «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA в проектировании объектов «очень полезен.Модель

испытание действительно потребовало исследования в

документ но ответы были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роадс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать где

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы высоко рекомендовал

вам на любой ЧП нужно

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

по ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

регламентов. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительно

аттестат. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! »

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, материал был кратким, а

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. »

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Никакой путаницы при прохождении теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат. Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность скачать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, который требует

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

много разные технические зоны за пределами

своя специализация без

приходится путешествовать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Отопление на дровах и пеллетах | Министерство энергетики

Топливные пеллеты сжигают спрессованные гранулы, обычно сделанные из дерева, но они также могут быть получены из других органических материалов. Некоторые модели могут сжигать скорлупу орехов, кукурузные зерна и мелкую древесную стружку.

Установки, работающие на топливе на пеллетах, более удобны в эксплуатации, чем обычные дровяные печи или камины, а некоторые имеют гораздо более высокую эффективность сгорания и нагрева.Как следствие, они очень мало загрязняют воздух. По сути, пеллетные печи — это самый чистый твердотопливный бытовой отопительный прибор. Пеллетные печи, сертифицированные Агентством по охране окружающей среды, вероятно, будут иметь КПД от 70% до 83%. Пеллетные печи имеют мощность нагрева от 8 000 до 90 000 БТЕ в час. Они подходят как для дома, так и для квартиры или кондоминиума.

Большинство печей на пеллетах стоят от 1700 до 3000 долларов. Однако печь на гранулах зачастую дешевле в установке, чем обычная дровяная печь.Многие из них имеют прямой выход в комнату и не нуждаются в дорогостоящем дымоходе или дымоходе. В результате стоимость установки всей системы может быть меньше, чем у обычной дровяной печи.

Пеллетные топливные устройства доступны в виде отдельно стоящих печей или каминных топок. Отдельно стоящие блоки напоминают обычные дровяные обогреватели в том смысле, что они обычно хорошо обогревают одну комнату, но не соседние комнаты, если у них нет вентилятора, который нагнетает теплый воздух в другие помещения. Пеллетно-каминные топки вписываются в существующие камины.Несколько компаний в настоящее время производят печи и котлы на пеллетах для замены или дополнения газовых или масляных печей и котлов в системах отопления жилых помещений.

Все топливные пеллетные установки имеют топливный бункер для хранения пеллет до тех пор, пока они не понадобятся для сжигания. Большинство бункеров вмещают от 35 до 130 фунтов (от 16 до 60 килограммов [кг]) топлива, которого хватит на день или более при нормальных условиях эксплуатации. Устройство подачи, такое как большой шнек, сбрасывает несколько гранул в камеру сгорания для сжигания.От того, как быстро пеллеты подаются в горелку, зависит тепловая мощность. Выхлопные газы отводятся через небольшую дымовую трубу, которая может выходить через боковую стенку или вверх через крышу. Более продвинутые модели имеют небольшой компьютер и термостат для управления скоростью подачи гранул.

Пеллетные устройства обычно требуют дозаправки только один раз в день. Однако из-за того, что топливо сжато, пеллеты в мешках могут быть трудно подняты. Некоторые модели используют системы хранения наливом и полностью автоматические.

Внешний вид большинства грануляторов (кроме стеклянных дверок) остается относительно прохладным во время работы, что снижает риск случайных ожогов. Пеллетные печи сжигают топливо настолько полно, что в дымоходе накапливается очень мало креозота, что снижает опасность возгорания.

К сожалению, пеллетные устройства также более сложны и имеют дорогие компоненты, которые могут выйти из строя. Кроме того, домовладелец должен чистить их еженедельно, а профессионал — ежегодно. Им также требуется электричество для работы вентиляторов, элементов управления и питателей гранул.При нормальном использовании они потребляют около 100 киловатт-часов (кВтч) или около 9 долларов электроэнергии в месяц. Если печь не имеет резервного источника питания, потеря электроэнергии приводит к отсутствию тепла и, возможно, дыму в доме.

Современные дровяные котлы — Преимущества периодического сжигания —

Котлы с газификацией Modern Wood популярны в США с 1980-х годов. Газификация древесины происходит, когда древесина нагревается в среде с нулевым или почти нулевым содержанием кислорода. Летучие газы покидают древесину, но не сгорают, пока не попадут в более горячую, богатую кислородом камеру сгорания. Многие котлы, описываемые как котлы с газификацией, такие как Fröling S3 Turbo и Effecta Smart, используют принцип газификации, при котором древесные газы выводятся из древесины с относительно низким содержанием кислорода.Образующиеся газы сжигаются в нижней камере, изолированной от воды для закалки по температуре. Горячие газы, образующиеся при сгорании, затем перед выходом в дымоход обмениваются с котловой водой. Лучшим описанием процесса может быть «двухступенчатое сгорание», поскольку древесные газы создаются в топке, а затем полностью сжигаются в специально разработанной камере, которая обычно меньше, горячее и очень турбулентная. Независимо от того, как он называется, процесс проверенный, верный и проверенный временем.В большинстве древесных котлов с высокой эффективностью и низким уровнем выбросов используется газификация, особенно в тех, которые разрешены Управлением по охране окружающей среды для установки в жилых домах. См. Список котлов, сертифицированных Агентством по охране окружающей среды (EPA) здесь.

Достижения в дровяных котлах резко сократили трудозатраты, связанные с эксплуатацией, в первую очередь за счет резкого снижения образования креозота и снижения расхода древесины. Дровяные котлы Fröling S3 и Effecta Smart обычно не образуют сажи в теплообменных трубках или дымоходе.Удаление горючего креозота из этих областей делает возгорание дымохода устаревшей проблемой. Более того, креозот изолирует поверхности теплообмена, поэтому его устранение делает дровяные котлы более эффективными. А как насчет загрязнения воздуха в помещении? Сегодняшние дома плотнее, а это значит, что дым, выходящий из двери котла, — плохая новость. Даже при загрузке наружного котла оператор может получить задымление, когда дверца котла открыта. Как упоминалось ранее, одним из значительных улучшений новых двухступенчатых дровяных котлов является то, что они используют принудительную тягу.Индуцированная тяга означает, что на выхлопной трубе котла установлен всасывающий вентилятор. Вентилятор работает не только во время штатного горения, но и во время розжига и загрузки. Между партиями горения и принудительной тягой дым из дверцы котла практически не выходит.

Некоторые розничные торговцы и производители котельных на древесном топливе пытаются придерживаться грязных, неэффективных технологий, требуя исключения для «коммерческого использования» или торгуя, опасаясь современных технологий.Некоторые продают угольные котлы, которые не подпадают под действие EPA, но имеют длину древесины в пределах спецификации угольного котла. Мы видели, как эти же организации говорили, что современная двухступенчатая технология слишком сложна. Говорят, что компьютеры, датчики и воздуходувки — это проблема. Обидно. Может, они просто не пробовали продаваемые нами котлы. Между тем, эти компании продолжают создавать «черный глаз» для сжигания древесины, продавая оборудование, которое вызывает недовольство соседей и гнев регулирующих органов. В частности, наружные котлы были целью регулирующих органов.Технология уличных дровяных котлов поощряет грязный тлеющий огонь и использование холодной влажной древесины. Есть хорошо известная компания, которая перечисляет в качестве меры безопасности «ИСПОЛЬЗУЙТЕ НЕРАЗЛЕННУЮ ДЕРЕВО до 50 дюймов». В уличных дровяных котлах используются короткие дымоходы. Высокие дымоходы, скорее всего, полностью заполнятся сажей и остановят работу многих уличных дровяных котлов. Другой грязный секрет уличных дровяных котлов заключается в том, что зимой их нужно загружать на улице. Наши клиенты снова и снова говорят нам, как им нравится загружать свои котлы, не выходя из дома, не выходя из дома.

Хорошо известно, что огонь горит лучше всего, когда горит непрерывно. Даже нефтяные и газовые пожары становятся самыми грязными, когда их заводят и тушат. Тушение дров за счет уменьшения количества воздуха для горения обычно является рецептом для создания облаков дыма. Некоторые современные дровяные котлы могут снижать мощность без чрезмерного дыма. Используя активный контроль горения, дровяной котел Fröling S3 Turbo может регулировать до 50% своей номинальной мощности. Пеллетные котлы могут пойти дальше, добавляя все меньшее и меньшее количество топлива.Однако даже модулирующий дровяной котел Froling S3 Turbo не может снизить свою мощность до менее чем 1/2 номинальной мощности, не становясь слишком дымным.

Поскольку древесина горит лучше всего при непрерывном сжигании, но большинство зданий не могут использовать полную мощность котла, изолированные резервуары для воды используются в качестве аккумуляторов избыточного тепла. Тепло, хранящееся в воде, можно использовать в течение многих часов после того, как огонь потух. Большинство наших клиентов сообщают о посещении своих котлов не чаще одного раза в 12 часов в самую холодную погоду.Когда становится теплее, посещения котла становятся реже. Если требуется немного тепла, тепла в резервуарах для хранения часто хватает на 2 дня и более. Некоторые из наших клиентов проводят неделю между нагрузками при нагреве горячей воды для бытового потребления летом. Этот метод непрерывного горения и хранения тепла очень эффективен в снижении выбросов. Котлы работают в наиболее чистом режиме работы, а затем их тепло остается доступным в течение нескольких часов с нулевыми выбросами.

На протяжении десятилетий системы отопления в СШАбыли спроектированы примерно на 180 градусов по Фаренгейту. По этой причине многие существующие системы отопления имеют достаточно площади поверхности, чтобы рассеивать расчетную тепловую мощность при температуре 180 F. Существует некоторая подушка, поскольку тепловая мощность обычно рассчитывается на основе теоретического самого холодного дня. В более теплые дни температура воды не обязательно должна быть 180 F, чтобы обеспечить достаточный нагрев. Проблема в том, что современные приборы, будь то дровяное, газовое или тепловое, лучше работают с низкотемпературным распределением тепла.Например, даже новые газовые котлы часто рекламируют КПД в пределах 90%. Знаете ли вы, что, если в системе отопления не используется низкотемпературное распределение с высокоэффективным газовым котлом, фактический КПД того же газового котла примерно на 10% ниже? Разница в 10% вызвана конденсацией выхлопных газов, что редко происходит при обогреве плинтуса или принудительном подаче горячего воздуха с водой на 180 градусов.

Итак, если низкотемпературное распределение тепла является преимуществом, что требуется для модернизации существующего высокотемпературного тепла? Просто увеличив площадь теплообменных поверхностей, например, добавив больше плинтуса или переоборудовав панельные радиаторы высокой мощности в идеальных местах, можно использовать более низкую температуру воды.Низкотемпературное распределение — это будущее центрального отопления. Так же, как и туалеты с высоким сливом, насадки для душа без ограничений и лампы накаливания, следует заменять, так же следует заменять слишком высокотемпературный обогреватель.

Чтобы предоставить больше информации о современных дровяных котлах, использующих периодическое сжигание, мы составили список других общих соображений:

1. Расход: Хотя установка современного дровяного котла периодического действия с «газификацией» или «двухступенчатым» сжиганием может показаться дорогостоящей, комбинация котла и баков-аккумуляторов позволяет гораздо лучше использовать котел.Дровяной котел можно использовать 12 месяцев в году. Одна ахиллесова пята дровяных котлов — это коррозия от креозота внутри топки. Многие производители котлов пытаются решить эту проблему, используя нержавеющую сталь. Нержавеющая сталь — проблемный материал для котлов, потому что она хрупкая и не выдерживает циклов нагрева и охлаждения так же, как углеродистая сталь. Нержавеющая сталь также является менее эффективным материалом для передачи тепла. Правильная эксплуатация дровяных котлов с теплоаккумулятором устраняет коррозионный креозот топки, поэтому ваши вложения сохранятся десятилетиями.Кроме того, котел может быть изготовлен из прочной углеродистой стали, проверенного временем материала (когда-нибудь слышали о шаблонах ??? Подсказка: это не нержавеющая сталь). Трудно оценить удобство и безопасность, но они, несомненно, стоят многого. Что касается стоимости резервуаров для хранения тепла, Tarm Biomass рассчитывает резервуары для хранения тепла в зависимости от мощности котла. Вообще говоря, большинство клиентов используют от 400 до 800 галлонов тепла. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим руководством по установке дровяного котла или позвоните в компанию Tarm Biomass, чтобы узнать цену.
2. Системы отопления: Как уже упоминалось выше, современные котлы и аккумуляторы тепла хорошо работают со всеми типами систем отопления. Когда резервуары для хранения тепла исчерпаны, тепло идет прямо от котла в дом. «Гидронное тепло» на водной основе очень гибкое. Многие из наших клиентов нагревают горячую воду для бытового потребления и несколько и различные типы зон нагрева от лучистого тепла до принудительного горячего воздуха. Tarm Biomass не продает распределительные компоненты, но мы будем рады помочь вам подумать о том, как интегрировать современный дровяной котел в вашу систему отопления.
3. Практичность: Нашим клиентам нравится не беспокоиться о возгорании дымохода или расстраивать супруга, заполнив дом и / или двор дымом. Реже посещать котел и ухаживать за огнем в чулках — это роскошь. Благодаря резервуарам для хранения тепла и сжиганию, контролируемому кислородом, не нужно возиться с контролем воздуха, трогать кочерги или лазить по крыше, чтобы прочистить дымоход. Сжигание меньшего количества древесины означает заготовку меньшего количества древесины. Многие из наших клиентов сообщают о сокращении потребления древесины вдвое по сравнению с дровяными котлами для установки вне помещений.В современных дровяных котлах используется древесина практически такого размера, что сокращает трудозатраты, но с этим справятся все члены семьи.
4. Электрическая совместимость: Fröling S3 работает от сети 240 В переменного тока 60 Гц, с которой работает большинство электрических сушилок для одежды и духовок. Fröling потребляет около 1600 ватт-часов в день (зимой). Effecta Smart работает от сети 120 В переменного тока, 60 Гц и потребляет около 800 Вт-часов в день (зимой).
5. Техническая поддержка: Tarm Biomass устанавливает отраслевой стандарт технической поддержки.Наша команда техподдержки проработала здесь в среднем более 15 лет на человека. За последние 25 лет работы мы обработали тысячи обращений за поддержкой. Мы знаем нашу продукцию до мелочей, и прямо здесь, в Нью-Гэмпшире, мы везем тысячи запасных частей, от самых важных до чудных, о которых вы даже не догадывались. Мы по-прежнему поддерживаем работающие дровяные котлы старше 40 лет. Кто еще может это утверждать?
6. Современная технология сжигания древесины: Современные дровяные котлы Fröling S3 и Effecta Smart устанавливают стандарты качества и надежности.Точно так же, как ваш современный автомобиль с большей вероятностью заведется холодным утром, чем автомобиль 40-летнего возраста, современные технологии сжигания древесины позволяют котлу гореть лучше, чище и использовать меньше древесины. Интеллектуальная обратная связь предоставляет полезную информацию о часах работы, температуре котла, температуре накопительного бака, а также помогает в устранении неисправностей.
7. Тепловой КПД по сравнению с КПД сгорания: Тепловой КПД — это мера, выражаемая в процентах от количества тепла, имеющегося в топливе, по сравнению сколичество тепла, подаваемого на подачу воды, которая идет на обогрев здания. Эффективность сгорания — это показатель, выраженный в процентах, того, сколько энергии высвобождается из топлива по сравнению с тем, сколько энергии было доступно в топливе. Другими словами, эффективность сгорания — это мера того, сколько тепла вырабатывается, но не имеет ничего общего с улавливанием тепла для полезных целей. Производители уличных дровяных котлов и устаревших конструкций сжигания часто не публикуют сторонние данные об эффективности.Котлы, продаваемые Tarm Biomass, проходят испытания и имеют сертификат EPA. Мы публикуем только честные данные об эффективности.
8. Образ жизни: Современные дровяные котлы обеспечивают энергонезависимость, экономию и дополнительное душевное спокойствие, которое исходит от осознания того, что оборудование безопасно не только для вашей семьи, но и для ваших соседей. Несмотря на то, что мы не привыкли к строгости заготовки дров, мы, конечно же, не хотим быть рабами своих котлов. Интуитивно понятная система управления Fröling знает, что делать при открытии двери.Effecta Smart использует управление в одно касание. С огнем возиться нельзя. Просто разожги огонь и уходи. Уйти и не возвращаться 12-24 часа; даже зимой.
9. Долговечность: Компания Tarm Biomass поставляет современные древесные котлы, предназначенные для тяжелой работы. Наши поставщики обладают опытом исследований и разработок, который можно получить только в результате продажи десятков тысяч котлов и программ непрерывного совершенствования. Производственные мощности сертифицированы по качеству ISO 9001.Мы не против продуктов, произведенных в США. Однако очевидно, что когда дело доходит до котлов на дровах, европейцы имеют огромное преимущество благодаря многолетнему регулированию и развитию, финансируемым государством, и сильной культуре сжигания древесины. Жесткая конкуренция в Европе позволяет только лучшим продуктам подниматься наверх.

Честность, порядочность, навыки, знания и опыт: К сожалению, деревообрабатывающая промышленность имеет историю ложных и вводящих в заблуждение заявлений. Вокруг еще много змеиного масла.В Tarm Biomass мы не всегда говорим вам то, что вы хотите услышать, но мы скажем правду. Наши продукты протестированы, внесены в списки и зарекомендовали себя на практике. Tarm Biomass пользуется уважением и доверием со стороны регулирующих органов и потребителей. Пообщайтесь с нами когда-нибудь. Ждем

A НИЗКОГО И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ И УГОЛЬНЫХ ШТРИЦ (Технический отчет)

Келли, Джон Т., Миллер, Джордж и Намазиан, Мехди. НИЗКОГО И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ И УГЛЯ .США: Н. П., 2001. Интернет. DOI: 10,2172 / 795777.

Келли, Джон Т., Миллер, Джордж и Намазиан, Мехди. НИЗКОГО И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ И УГЛЯ . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/795777

Келли, Джон Т., Миллер, Джордж и Намазиан, Мехди.Солнце . «НИЗКОЕ И ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ БИОМАССЫ И УГОЛЬНЫХ ШТРИЦ». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/795777. https://www.osti.gov/servlets/purl/795777.

@article {osti_795777,
title = {НИЗКОЕ И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО ИЗ БИОМАССЫ И УГОЛЬНЫХ ШТРИЦ},
author = {Келли, Джон Т. и Миллер, Джордж и Намазиан, Мехди},
abstractNote = {Использование отходов биомассы в качестве топлива в существующих котлах снизило бы выбросы парниковых газов, SO2 и NOx, а также эффективно использовало бы отходы.Однако использование биомассы ограничено ее низким содержанием энергии и плотностью, высоким содержанием влаги, несовместимой конфигурацией и характеристиками разложения. Если биомассу улучшать обычными методами, стоимость топлива становится непомерно высокой. Компания Altex определила процесс, называемый Altex Fuel Pellet (AFP), в котором используется смесь отходов биомассы, в том числе городских биологических твердых частиц, и небольшого количества угольной мелочи, для получения прочных топливных гранул с высоким содержанием энергии, хорошего горения и погодоустойчивых топливных гранул. что дешевле угля.Эта экономическая выгода в первую очередь связана с сборами, взимаемыми за прием муниципальных твердых биологических веществ. Помимо низкой стоимости, процесс также является гибким и может включать несколько представляющих интерес материалов биомассы. Работа, представленная в настоящем документе, показала техническую и экономическую осуществимость процесса AFP. Недорогие древесные опилки и легкие фракции городских отходов были выбраны в качестве основных отходов биомассы, которые будут объединены с твердыми биотопами и угольной мелочью для производства гранул AFP. Процесс сочетает в себе этапы обезвоживания, экструзии гранул, сушки и утепления.До пилотных испытаний использовалось лабораторное испытательное оборудование для производства ограниченного количества гранул для определения характеристик. Эти испытания показали, какие составы гранул обладают высоким потенциалом. Затем пилотные испытания показали, что можно производить чрезвычайно прочные гранулы с высоким содержанием энергии, хорошей плотностью и адекватной атмосферостойкостью. Был сделан вывод, что с этими окатышами можно обращаться, хранить и транспортировать с использованием оборудования, аналогичного тому, которое используется для угля. Испытания показали, что гранулы AFP имеют высокую скорость горения при сжигании в системах топочного типа.В то время как выбросы NOx в условиях топки кочегарного типа были высокими, простой подход с воздушным каскадом снизил выбросы до уровня ниже, чем для угля. В ходе испытаний на пылевидном топливе было обнаружено, что измельченные гранулы могут быть использованы в качестве эффективного агента контроля выбросов NOx для систем, работающих на пылевидном угле. Было зарегистрировано сокращение выбросов NOx до 63% при использовании AFP в качестве агента контроля NOx. Помимо преимуществ в производительности, экономический анализ показал хорошие экономические преимущества топлива AFP. Используя данные производителя оборудования и разумные значения затрат на биомассу, твердые биологические вещества и угольную мелочь, было определено, что установка AFP будет иметь хорошую рентабельность.Для случаев, когда содержание твердых биологических веществ находилось в диапазоне 50%, внутренние ставки доходности после уплаты налогов находились в диапазоне от 40% до 50%. Это очень привлекательная прибыль. Помимо анализа исходных условий для различных составов AFP, протестированных в пилотном масштабе, анализ чувствительности показал влияние важных параметров на доходность. По результатам было ясно, что доходность превосходна для ряда параметров, которых можно было ожидать на практике. Важно отметить, что эти хорошие доходы достигаются даже без стимулов, связанных с преимуществами контроля выбросов биомассы.