Меню Рубрики

Установки для сжигания опилок

Газогенераторные установки для сжигания опилок УДСО

Установка УДСО поставляется в составе водогрейного котла с газогенератором, а также как отдельное изделие, в качестве утилизатора древесных отходов или для перевода твердотопливных котлов на низкосортное топливо.

Конструктивно газогенераторная установка состоит из:

Описание конструкции УДСО:

  1. Топливный бункер объемом 1,0 — 1,5 м. куб. оснащен ворошителем топлива. Разовой загрузки бункера достаточно для работы газогенератора в течение 2-8 часов.
  2. Устройство подачи топлива (шнековый дозатор) в автоматическом режиме производит подачу топлива в рабочую зону газогенератора из топливного бункера. Подача топлива плавно регулируется с пульта управления и поддерживается в автоматическом режиме.
  3. Система пожаротушения автоматическая, для предотвращения возгорания топлива в бункере.
  4. Газогенератор в котором происходит преобразование опилок в горючий газ.

Газогенераторные установки УДСО, оснащены автоматикой, выполняющей следующие функции: — защита от перегрузки двигателя
— защита от переполнения топки
— система пожаротушения

В настоящее время разрабатывается система автоматического управления мощностью в зависимости от температуры теплоносителя в котле.
Газогенератор работает в автоматическом режиме, не нуждается в постоянном присутствии оператора.

Технические характеристики газогенераторных установок

Характеристики установки УДСО-60 УДСО-100 УДСО-150 УДСО-250 УДСО-300 УДСО-400
Мощность теплоагрегата стыкуемого с газогенератором, кВт 60 100 150 250 300 400
Объем бункера для топлива, м3 1 1 1,2 1,2 1,3 1,3
Время работы на одной загрузке топлива, ч 5 4 3,5 3 3 2
Габариты, мм 230013001900 240014002000 265015502000 290016502000 350017102100 375017102200
Масса, кг 1000 1150 1250 1400 1480 1500

Газогенератор предназначен для получения генераторного газа из твердого топлива (отходов деревообработки и других видов биотоплива). Получение тепла с использованием газогенератора представляет собой двухэтапный процесс. Первый этап — получение горючего газа в реакторе газогенератора (предтопка). Второй этап — дожиг полученного газа в топке котла или других установках для получения тепловой энергии.
Работа газогенератора основана на процессе высокотемпературного превращения твердого топлива без доступа воздуха или в процессе горения при недостатке воздуха в газ, называемый генераторным или древесным газом. В результате термохимических реакций происходящих в реакторной зоне газогенератора получается генераторный газ состоящий из горючих газов (окиси углерода, водорода, метана), балластных газов (углекислого газа и азота), паров воды, некоторого количества пиролизных смол и твердых примесей. Состав, теплотворная способность, выход генераторного газа зависит от условий протекания процесса газификации, состава и влажности топлива, метода газификации используемого в конкретном газогенераторе.
При получении генераторного газа из древесины его теплотворная способность обычно составляет 12-13 МДж/кг, удельная масса — 1,10 до 1,15 кг/м. куб. Выход газа, в среднем, 1,8-2,5 м. куб. на каждый килограмм газифицируемой древесины.
Благодаря высокой эффективности процесса газификации (выход генераторного газа — 85-90%), а также удобству использования газа в качестве топлива, газификация является более чистым и эффективным способом получения тепла, чем сжигание твердого топлива непосредственно в топке котла.
Важным преимуществом является то, что для работы газогенератора можно использовать топливо низкого качества — опилки, стружка, измельченная кора.

источник

Котлы и печи длительного горения на опилках и других древесных отходах

Отопительные приборы с газовым оборудованием заметно теснятся конструкциями, работающими на твердом топливе. КПД и эффективность твердотопливных котлов постоянно увеличивается благодаря конструкционным доработкам, внедрению последних технологических разработок, расширению ассортимента используемого сырья. Одним из перспективных и экономически оправданных представителей такого оборудования считается котел на опилках.

Встречается прибор пока редко. Но хозяева, использующие его для обогрева (частного дома, теплицы, производственного цеха, частной мастерской, других помещений), уверены в незаменимости котла и довольны приобретением.

Как горят опилки

Процесс сгорания опилок и дров отличается. Если при плотной укладке последних, между поленьями свободно циркулирует воздух, то в случае даже неуплотненной массы опилок в зону сгорания дополнительный воздух почти не поступает. Без подачи воздуха огонь горит слабо и склонен к угасанию. Из полного объема загруженных отходов древесины только верхний слой в 2-4 см участвует в процессе постоянного горения.

При сгорании дров в процессе участвует вся масса топлива. Количество выделяемых при этом пиролизных газов усиливает мощность огня, доводя температуру пламени до отметок выше 1000°С (до 2000°С в языках пламени). Температура горящей щепы и опилок меньше этих показателей из-за малого объема пиролизных газов, выделяемых только верхним слоем (до 15 мм) загруженного топлива. Эти факторы объясняют уменьшение от 2-х до 3-х раз мощности оборудования на опилках.

Читайте также:  Установка крана шарового стального приварного

Стоимость щепы и мелких отходов деревообработки дешевле каменного угля в 30 раз, природного газа – в 60 раз, дров – в 3-4 раза. И в этих цифрах учтено предварительное доизмельчение крупных отходов древесины. Можно утверждать, что даже менее эффективное (по мощности и температуре огня) сгорание опилок, требующее дополнительного объема материала для получения равноценного количества тепловой энергии, считается дешевым вариантом для отопления.

Плюсы и минусы применения опилок как топлива

  • КПД современных аппаратов на опилках достигает 80-90%.
  • Топливо из опилок экологически чистое, сгорание сырья происходит без выброса в атмосферу токсинов, с минимальным количеством копоти и оставшейся золы.
  • Низкая стоимость, которая иногда включает только затраты на доставку бесплатных отходов деревообработки.
  • Доступность и наличие опилок в любом регионе. При кратковременных перебоях с сырьем, твердотопливные котлы легко переводятся на переработку коры, щепы, дров.
  • Топить опилками можно сразу без дополнительной подготовки (распил, рубка).
  • Для использования пригодно влажное сырье.
  • Экономность использования опилок подтверждает следующая статистика – пиролизный котел на древесной щепе и опилках от одной порционной загрузки топлива работает на обогрев до 12 ч, теплоноситель (вода, антифриз) эффективно нагревается и обеспечивает комфортное тепло в помещении уже через 0,5 ч после розжига отопительного прибора. При этом затраты на генерацию одинакового количества тепловой энергии у пиролизного котла в 4 раза меньше, чем у привычного дровяного и в 10 раз – чем у газового.

Минусов у данного вида твердого топлива меньше:

  • Сыпучий объемный материал не удобен для транспортировки, требует просторного хранилища с хорошей вентиляцией и соблюдения мер при хранении легковоспламеняемого продукта.
  • Сгорание опилок характеризуется невысокими параметрами.
  • Для удобства работы с топливом нужна тара – мешки, корзины, другие специальные емкости.
  • Периодически необходима чистка дымохода.

Сухость – главное требование к топливу

Отопительный котел на сухих опилках работает без проблем, с максимальной мощностью, которая заявлена производителем. Но в силу различных факторов для отопления используется и влажное сырье, снижая эффективность работы аппарата. До 30% мощности тратится на просушку топлива, из которого выделяется пар. Полученный при пиролизе газ от пара утяжеляется и горение от этого ухудшается.

Применяя для отопления опилки разной влажности, важно следовать полезным рекомендациям:

  1. Сырой материал подается в топку котла после его выхода на полную мощность в результате розжига сухой массой.
  2. Оптимальное соотношение влажных и сухих опилок при подаче в топку – 1:3.
  3. В камеру топки должен принудительно подаваться воздух.

Возможные системы отопления

Для дома и помещения большой площади применяются следующие отопительные системы на опилках:

  • Печь. Применяется для обогрева прилежащего пространства. При удалении от печи температура стремительно снижается.
  • Печь с водяным регистром или калорифером. В работе отопительной системы сочетается локальный обогрев помещения непосредственно от печи, а также нагрев и доставка в удаленные участки здания нужного теплоносителя по воздуховоду (для воздуха) и трубе (для воды, антифриза).
  • Водяное отопление посредством установленных радиаторов, которые отдают тепловую энергию воздуху помещения благодаря постоянной циркуляции подогреваемой жидкости.
  • Воздушное отопление отличается от водяного другим теплоносителем и считается дорогим вариантом обогрева. Для реализации такой системы отопления необходима прокладка сети воздуховодов и установка автоматических устройств для увлажнения сильно пересыхающего воздуха.

Воздушное и водяное отопление может предусматривать принудительную (с помощью насоса) и естественную (с учетом физических свойств перемещения нагретого вещества) циркуляцию теплоносителя.

Особенности работы твердотопливных котлов на опилках

Котлы на опилках для длительного горения должны иметь периодическую контролируемую загрузку сырья в топку, 3-х ступенчатую подачу воздуха, возможность обеспечить продуктам сгорания повторный (вторичный) дожиг. При сгорании опилок в рабочей топке происходит нагрев теплообменника, горячий воздух может сразу отводиться дымоотводной системой или попадать в камеру для дальнейшей газогенерации с дожигом газов.

Конструкция котлов

Устройство стандартной котельной установки включает следующие узлы и конструкционные элементы:

  • устройство или механизм загрузки топлива;
  • колосники;
  • рабочая камера сгорания – топка;
  • блок теплообменника;
  • распределитель горячего воздуха;
  • блок управления (автоматика);
  • зольник – емкость для накопления отходов сгорания опилок.

Если котел на опилках делают своими руками, его конструкция упрощается.

Различают конструкции двух типов:

  1. Одноконтурные обогревающие котлы.
  2. Двухконтурные котлы с дополнительной функцией получения требуемой температуры воды второго контура и ее подвода к кухне, ванной комнате, в другие помещения.

Как подается топливо

На одной порции загрузки котел работает длительное время и для обслуживания устройства, обогревающего коттедж или дом до 150-180 м2, достаточно ручной загрузки топлива 1-3 раза в сутки. На такое обслуживание уходит несколько минут.

Для мощной модели, обогревающей большое здание, коммерческие или производственные помещения больших размеров, предусмотрено наличие бункера. Из него засыпанное сырье автоматически подается к топке в требуемом объеме и в назначенное оператором время. Основные узлы системы подачи топлива: ворошитель – периодически рыхлит опилки (предупреждая слеживаемость) и подает их к транспортеру; шнековый (встречается ленточный) транспортер для перемещения сырья в топку.

Защитные системы, режимы работы

Автоматика твердотопливного котла делает управляемыми процессы доставки топлива в газогенератор, подачи в рабочую топку пропорционального количеству сырья объема воздуха, подачи холодной воды, регулирования температуры теплоносителя. Для безопасной эксплуатации котлов важны реализуемые автоматикой функции предотвращения возгорания, обнаружения дыма, сигнализации о возникших проблемах. Отсутствие подобных систем – главный недостаток самодельных котлов.

Твердотопливные котлы с блоком управления работают в следующих режимах:

  • Максимальный. При полной загрузке опилками и прогреве воздуха с теплоносителем до требуемой температуры, автоматически снижается интенсивность рабочего процесса котла для получения большей эффективности и экономности от использования загруженного сырья.
  • Средний. Режим экономного отопления до снижения температуры (значение выставляется пользователем) помещения. При достижении минимальной величины интенсивная работа котла возобновляется.
  • Пауза. Намеренная остановка котла и остывание устройства.

источник

Особенности котлов на опилках

В последнее время в качестве источника тепла в системе водяного отопления довольно часто используют котлы, работающие на опиле или щепе. И это вполне оправдано, учитывая немалое количество его достоинств по сравнению с другими видами подобного оборудования, включая экологичность и определенную экономию при использовании такого не слишком традиционного топлива.

Тем более что цены на привычные энергоносители становятся все выше, а котел на опилках и его характеристики таковы, что с его помощью легко поддерживать тепло и в жилом доме, и в теплице, и даже в производственных помещениях значительной площади.

Плюсы и минусы методики

Главными достоинствами использования в качестве источника энергии для системы отопления сгорающих опилок и щепы являются:

  • Высокая эффективность нагрева теплоносителя (как правило, воды, хотя в водяной системе может использоваться и антифриз), при помощи которого в доме поддерживается тепло, а иногда еще и обеспечивается горячее водоснабжение.
  • Незначительная стоимость сырья. Особенно выгодной система, основанная на применении котла на опиле, будет в том случае, если недалеко от отапливаемого помещения есть одно или несколько деревообрабатывающих предприятий (например, мебельные фабрики или лесопилки).
  • Экологическая чистота опилок как топлива. Их сгорание практически не выделяет в атмосферу токсичные вещества в отличие от ряда жидких и газообразных энергоносителей.
  • Простота эксплуатации и обслуживания. Пользоваться оборудованием, работающим на опилках и щепе, способен практически каждый. А для его установки не требуется разрешения контролирующих органов, как при подключении газового прибора.

Недостатки у такой системы, естественно, тоже есть. Среди них стоит отметить сложность хранения материала, обладающего высокой горючестью.

Частично эта проблема устраняется путем прессования топлива, однако, хранить опилки все равно требуется в достаточно просторном помещении.

Также минусом можно назвать необходимость в периодической чистке дымоходов, которая обусловлена большим количеством образующейся в процессе работы сажи и золы.

В целом положительный эффект, который дает метод нагрева помещений при помощи длительного горения опилок, оказывается намного больше по сравнению с некоторыми его недостатками. А, значит, такие системы имеют право на существование. И, более того, со временем могут вытеснить традиционные варианты отопления.

Устройство и методы изготовления

Принцип, по которому работают котлы на опилках, простой. Сжигание сырья осуществляется при помощи контролируемого длительного горения, трехступенчатой подачи атмосферного воздуха и вторичного дожига продуктов сгорания. При этом топливо проходит несколько стадий:

  • загрузку в бункер, где находится шнек, который чаще всего расположен вне помещения;
  • поступление при помощи червячной передачи в хранилище для опилок;
  • отправка в следующий резервуар, соединенный с топочной камерой;
  • попадание в топку котла, в котором и происходит поджигание и сгорание сырья, в результате чего нагревается теплообменник, а нагретый воздух выводится либо в камеру газогенерации (где осуществляется вторичный дожиг горючих газов), либо сразу в дымоотводную систему.

Конструкция котлов

Как правило, такое оборудование состоит из следующих элементов:

  • устройства для подачи сырья;
  • колосников, располагающихся в колосниковой части оборудования;
  • емкости для сбора отходов;
  • распределителя нагретого в топке воздуха;
  • топки, где происходит сгорание топлива. Она имеет ряд отверстий, расположенных в особом порядке, позволяющем контролировать подачу воздуха и, соответственно, обеспечивать равномерность длительного горения;
  • теплообменного блока, куда выходят газы, нагревающие теплоноситель и следующие затем в дымоотводящую трубу.

Защитные системы и режимы работы

Кроме основных частей прибор, работающий на опиле и щепе, снабжается системами защиты от возгорания, за счет наличия которых может считаться достаточно безопасным для отопления жилых помещений.

Также у оборудования могут иметься датчики для обнаружения дыма, своевременно предупреждающие о пожаре. А еще автоматический котел на опилках способен работать в нескольких режимах:

Максимальный

Применяется при наличии в топке значительного количества топлива. Когда воздух и вода нагреваются, оборудование постепенно снижает интенсивность сгорания, обеспечивая эффективное использование сырья.

Средний

Допускается при необходимости более продолжительного времени отопления. В этом случае топливо расходуется в гораздо меньшем объеме до тех пор, пока температура в помещении не снижается до минимально допустимой величины. При этом режим снова переключается на более интенсивный.

Оборудование, способное так работать, называют приборами длительного горения на опиле и щепе.

«Пауза»

Используется тогда, когда котел уже не нужен для отопления. Горение топлива прекращается, а устройство остывает.

Самостоятельное изготовление и монтаж

Вместо того чтобы покупать такое нужное и эффективное для отопления устройство, его можно изготовить своими руками. Для создания котла на опиле понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • несколько труб: с прямоугольным профилем 60-40 мм и круглых, диаметром 4 и 5 см;
  • аппарат для сварки и электроды к нему;
  • угловая шлифовальная машина («болгарка»).

Участки труб следует подбирать таким образом, чтобы они поместились внутри котла размерами 36х40х80 см. При этом конструкции прямоугольного сечения будут использоваться в качестве вертикальных стоек, в которых вырезаются круглые отверстия для остальных деталей. Стоит учитывать, что с той стороны, где будет располагаться дверца, диаметры трубопроводов будут равны 50 мм. В задней же части котла размеры первых 4 вырезанных прямоугольников должны быть равны 5х6 см, а следующих четырех – 4х4 см.

Подведение труб для холодной и нагретой воды обеспечивается вырезанием круглых отверстий диаметром по 5 см.

Сварка передней и задней частей устройства производится следующим образом:

  • привариваются прямоугольные стойки;
  • к ним присоединяются круглые трубы таким образом, чтобы они располагались перпендикулярно полу помещения;
  • к котлу подключаются трубопроводы подвода и отвода теплоносителя;
  • торцы всех открытых труб завариваются при помощи кусков металла.

Теперь можно проверять котел на опилках на герметичность – залить в трубы жидкость и проверить утечку.

После этого оборудование монтируется в кирпичный топливник. Его тоже можно сделать своими руками, используя в качестве материала огнеупорные кирпичи.

Особенности котлов

Имеющиеся на отечественном рынке котлы на опилках (большая часть которых работает и на щепе) имеют мощность от 10 до 500 кВт. С учетом использования 1 кВт для снабжения теплом примерно 10 кв. м это означает возможность нагрева при помощи такого оборудования помещений площадью до 5000 «квадратов». А для их работы потребуется от 2 до 100 кг сырья в час. Самодельные устройства могут иметь практически любую мощность, однако, обычно их изготавливают из расчета обеспечения теплом 100–500 кв. м.

Преимуществами таких котлов длительного горения по сравнению с обычными системами являются:

  • возможность работы на щепе, опиле и прессованной стружке (пеллетах);
  • максимальная эффективность;
  • высокая скорость нагрева воздуха;
  • использование не только для отопления, но и для получения горячей воды, сушки вещей и даже для приготовления и подогрева пищи.

Котлы длительного горения, работающие на щепе и опилках, устанавливаются только на полу. Их настенный монтаж невозможен из-за слишком большого веса оборудования. Обслуживаются эти устройства достаточно просто – уборка золы производится не чаще 1–2 раз в месяц для котла, применяемого в жилых помещениях, и раз в неделю для промышленного оборудования.

источник