Caldeira de pirólise de combustível sólido

A combinação de operação eficiente com base no uso econômico de combustível e facilidade de uso são os principais requisitos na escolha de uma caldeira de aquecimento. O principal objetivo do desenvolvimento da engenharia é maximizar o uso de calor do combustível queimado, reduzindo o volume da fonte de energia. A caldeira de pirólise está em total conformidade com as condições definidas e representa uma opção prática para aquecer a casa.

Tipos e disposição dos equipamentos de pirólise ↑

Quais caldeiras podem ser atribuídas à pirólise e existem diferenças de projeto entre os modelos? Quais são as vantagens e desvantagens das unidades de queima longa? Para começar, vale ressaltar que as caldeiras de pirólise operam exclusivamente com combustível sólido. «Um coração» A caldeira é uma câmara de combustão composta por dois compartimentos:

  • Alimentação de combustível sólido para geração de gás.
  • O setor de pós-combustão, cuja função é organizar o processo de combustão do gás de pirólise.

Este setor está conectado ao caminho do fumo, através do qual a energia térmica se move para o refrigerante. Resíduos de combustão de combustível sólido na forma de fuligem também se depositam aqui. Portanto, o segundo nome do aparelho de pirólise é uma caldeira a gás. Todas essas unidades estão equipadas com interruptores de tração. A ausência desse elemento transforma a caldeira a gás em equipamento padrão de queima direta. É o fechamento da válvula que fornece o início do processo de pirólise durante a combustão de combustível sólido.

Existem vários modelos de caldeiras de pirólise, cuja diferença é a localização do pós-combustor. Pode ser equipado na parte superior ou inferior. Os recursos do design popular da unidade de combustível sólido com um pós-combustor mais baixo são os seguintes:

  • Entre as vantagens, observa-se um conveniente abastecimento de combustível, os gases de escape saem para a chaminé instalada abaixo.
  • Uma desvantagem significativa dessa caldeira de pirólise é a necessidade de limpeza regular da câmara inferior devido à entrada de cinzas do compartimento primário.

O projeto de uma caldeira de combustível sólido de pirólise com um pós-combustor superior é menos difundido, mas possui vantagens significativas. Nele, o gás de pirólise entra no compartimento do pós-combustor através de bicos e, após combustão completa, move-se para a chaminé. Após o resfriamento, os produtos de combustão são descarregados para o exterior. O ponto negativo deste modelo é o aumento do consumo de material para a organização do caminho da fumaça.

Existem diferenças estruturais entre caldeiras a combustível sólido do tipo pirólise no arranjo de tração, que é forçado e natural.

Comente! Os dispositivos com tiragem natural são independentes da disponibilidade de eletricidade e estão equipados com uma chaminé alta.

Para ventilação forçada, são instalados ventiladores e exaustores de fumaça, que são controlados automaticamente. Seu trabalho é caracterizado por um longo tempo efetivo de queima, mas sujeito à disponibilidade de eletricidade.

Princípio de trabalho ↑

Devido ao que a unidade de combustível sólido de pirólise possui alta eficiência, consideraremos em detalhes. Graças à câmara de combustão e à turbina equipadas, um marcador de combustível sólido é suficiente por um período de 10 a 12 horas. Como funciona:

  • As caldeiras geradoras de gás estão equipadas com um dispositivo de software cuja função é definir um modo de aquecimento conveniente.
  • Após a obtenção dos parâmetros especificados, a turbina é controlada automaticamente.
  • Um certo volume de ar é fornecido ao compartimento para carregar combustível sólido, o que fornece o modo de combustão necessário. Isso permite que você mantenha a temperatura desejada no sistema..

O princípio chave do funcionamento eficiente das caldeiras de pirólise é o uso da tecnologia de geração de gás através da decomposição da madeira. Isso é realizado quando exposto ao combustível sólido a altas temperaturas na faixa de 200 a 800sobreC sujeito a suprimento de ar limitado. Ou seja, o recebimento do fluxo principal de energia térmica não se baseia na câmara de carregamento, onde o combustível sólido é queimado diretamente. O gás de pirólise liberado sob condições de falta de oxigênio passa através dos bocais para o pós-combustor e, misturado com o ar secundário, queima a uma temperatura de 1100-1200sobreC. O escape de fumaça contribui para a ignição, criando a tração necessária. Este processo é caracterizado pela liberação de uma enorme quantidade de calor. Partes da caldeira onde uma pequena quantidade de resíduos se acumula na forma de cinzas e fuligem precisam de limpeza regular.

O avanço do gás de pirólise através de um trocador de calor é acompanhado pela transferência de energia térmica para o líquido de refrigeração, após o que é removido através de uma chaminé. Isso garante o uso máximo do calor gerado e o prolongamento do processo de combustão de combustível sólido..

Importante! Para o funcionamento eficiente da caldeira de pirólise, é utilizado combustível cuja umidade não excede 20%; caso contrário, o processo de geração de gás é impossível..

Características dos modelos de aço e ferro fundido ↑

O corpo de uma caldeira de pirólise de combustível sólido é principalmente de aço com uma espessura superior a 5 mm. A desvantagem deste material é sua suscetibilidade a processos de corrosão, que têm um impacto negativo na vida útil do equipamento. A compra de uma caldeira a combustível sólido, cujo invólucro é feito de ferro fundido com alta qualidade e confiabilidade, evitará esses problemas. Comparadas aos produtos siderúrgicos, as características das caldeiras de pirólise de ferro fundido são mais altas nas seguintes posições:

  • período de operação;
  • transferência de calor;
  • resistência a processos de corrosão;
  • caldeiras de ferro fundido são menos suscetíveis a ácidos e resinas.

Nuances da seleção de combustível ↑

A eficiência da caldeira de pirólise depende do tipo de combustível utilizado. Em geral, essas matérias-primas de origem orgânica são adequadas para ele:

  • lenha;
  • carvão;
  • pelotas;
  • turfa;
  • resíduos de processamento de madeira.

O carregamento de serradura e aparas é inaceitável devido a uma contradição com o nome da caldeira «combustível sólido». O uso desses materiais não fornecerá o processo de evolução do gás de pirólise devido à combustão instantânea. A melhor opção é a madeira, cuja combustão é acompanhada pela formação de grandes volumes de gás, excedendo todas as outras fontes. Como mencionado acima, é possível uma caldeira de alta eficiência do tipo pirólise, desde que o combustível seco seja carregado.

Uma análise do custo das fontes de calor identificou líderes: entre eles estão os pellets e os pellets de madeira. Ambas as espécies representam o resultado da madeira e têm um baixo custo. No entanto, recomenda-se a utilização de material de grão fino em combinação com lenha.

Comente! As caldeiras de pirólise que operam exclusivamente em pellets são caracterizadas por menor eficiência em comparação com as unidades de queima de madeira. O mesmo pode ser dito sobre as caldeiras de pirólise de carvão.

O tamanho mínimo de combustível para uma caldeira a gás é de 7 a 10 cm para medição transversal. O uso de lascas de madeira ou serragem é permitido em volumes que não excedam ¼ massa do combustível sólido total.

Vantagens e desvantagens ↑

A melhoria das caldeiras a combustível sólido proporcionou às unidades de pirólise uma série de vantagens, dentre as quais se destaca:

  • Sujeita às condições operacionais, a eficiência da caldeira é de 85 a 90%. Isto é conseguido queimando combustível sólido sem resíduos..
  • A necessidade de carregar lenha ocorre duas vezes por dia. Quando a caldeira de pirólise é operada com capacidade parcial, o processo pode ser reduzido para um reabastecimento único em 24 horas.
  • Ajustar a temperatura na sala reduz o consumo de combustível.
  • A interação do gás de pirólise com o carbono é acompanhada pela emissão mínima de substâncias nocivas. Juntamente com a combustão quase completa de combustível sólido na caldeira, isso garante um baixo nível de poluição do ar. Em relação às unidades tradicionais, é reduzido em três vezes.
  • Redução do número de limpezas da caldeira de pirólise devido à combustão completa de todos os componentes da madeira.

De acordo com as avaliações dos consumidores, as caldeiras de pirólise de combustível sólido têm algumas desvantagens:

  • Dependência de energia.
  • Na maior parte, as caldeiras de pirólise são unidades de circuito único, portanto, desempenham a única função de aquecer a sala. Para organizar o processo de aquecimento da água, deve-se tomar cuidado para instalar equipamentos adicionais, acompanhados por novos custos de material.
  • O custo de um aparelho de combustível sólido do tipo pirólise é superior ao preço de uma caldeira tradicional de combustível sólido. No entanto, devido ao consumo econômico de matérias-primas no futuro, esse item de despesa é sobreposto com êxito..
  • Apesar do ajuste automático do processo de aquecimento, o carregamento de combustível sólido na caldeira de pirólise é realizado manualmente. Este procedimento causa inconvenientes aos consumidores devido ao controle sistemático do consumo de matérias-primas..

Escolhendo entre os vários modelos de caldeiras de pirólise, lembre-se de que é difícil manter as unidades que operam exclusivamente em pellets, portanto, elas precisam do envolvimento de especialistas em serviços. O custo de todas as caldeiras de pirólise depende da disponibilidade e do número de melhorias técnicas.