热解加热锅炉的工作原理

内容

热解锅炉的工作原理
热解锅炉的特点
热解锅炉的发展秘密
热解锅炉的工作原理
热解锅炉的优缺点
工具和材料
的优点和缺点
木材水分如何影响效率？
热解锅炉 - 制造方案，主要阶段
设备和目的
工作原理
锅炉的装置及工作原理
优点和缺点

热解锅炉的工作原理

热解是一个具有强大放热作用的过程，其中复杂的有机物（在我们的例子中是煤、木材、泥炭、颗粒形式的生物燃料等）分解成更简单的成分 - 固相、液相和气相。对于分解过程，需要提供温度并限制氧气的供应，这是在燃气锅炉中进行的。要装入锅炉的炉膛部分，您需要具有符合制造商建议特性的燃料，否则不会有预期的效果。燃烧发生在高温下，但同时缺氧。在这种条件下，木材或煤燃料不会燃烧，而是通过热解分解烧结，释放的能量比在空气中的常规燃烧要大得多。主要产品是固体和挥发性馏分（焦炉煤气）。

该单元有两个室，上室用于在300⁰С至800⁰С的温度下进行燃料热解的放热反应。腔室在结构上是独立的，由格栅和调节器（闸阀）隔开。装载燃料的上部气化室是密封的，其中氧气供应不足。炉排上有固体燃料，它对散热造成了障碍，向下进入第二个腔室，只有空气通过，而且流动很弱。结果是缓慢的阴燃和分解过程，或热解。热解的结果是木炭和热解，或焦炉煤气、一氧化碳和一小部分二氧化碳。

裂解气和空气的混合物也被送到燃烧室的下部，那里的温度要高得多 - 高达 1200⁰С，在燃烧过程中它释放出的热量是固体燃料燃烧传热所无法比拟的。在空气中。第二燃烧室的下部隔室只不过是一个由耐热陶瓷或耐火粘土砖制成的喷嘴式装置。这种火箱中的空气动力学产生了很高的阻力，因此通过打开排烟器来强制通风。气体燃烧产生的热量用于有效加热房屋。事实上，热解锅炉不使用木材或煤炭，而是使用排放的气体。燃气燃烧过程更容易控制，因此燃气发电机组的自动化更加完善。

固相燃烧非常缓慢，不断释放热能。挥发性焦炉煤气也燃烧，该过程的热传递比固体部分的燃烧过程中要大一些。使用柴火和煤炭的效率显着提高。

气体发生器虽然设计简单，但可以与家庭实验室综合体进行比较，该综合体从柴火、泥煤煤球、煤和其他燃料中提取气体，以进行后续燃烧，并具有更大的热传递。

热解装置的方案被认为是简单的，这吸引了家庭工匠。锅炉的建造不需要特殊设备，主要条件是具有必要参数的主体部分，确保燃烧室的密封性和严格的进气量。

随着热解锅炉的出现，传统的燃木锅炉开始被认为是过时的，尽管它们的价格是具有类似功率的热解锅炉价格的一半。热解单元中的木柴负载比传统固体燃料锅炉的燃烧时间和热量供应多很多倍。新单位会在短时间内获得回报。双回路锅炉提供了更大的节省，因为与供暖不同，热水不是季节性的，而是全年都需要的。也称为能够为火箱使用湿材料（高达 40-50% 的水分）的能力。但干柴更有效，更经济。除其他外，燃木热解锅炉已获得认可，因为在许多地区和定居点，干木材料价格低廉，而且通常是免费的。夏季干燥潮湿的木材也不成问题，热解锅炉的消耗非常经济。

热解锅炉的特点

传统的燃木锅炉很烦人，因为它们需要不断的监督。也就是说，每 2-3 小时他们需要在其中添加越来越多的燃料，否则房子里的管道会变冷。晚上尤其难熬，不是安稳的睡眠，而是让家里的暖气降温。一方面，睡在凉爽的地方有利于健康。另一方面，早上见面，拼命咬牙切齿，不是很愉快。

用于家庭取暖的经典锅炉还有另一个重要缺点 - 效率低。它们中的燃料燃烧得非常快，大部分热量只是简单地逸散到大气中。与它一起，含有可燃气体的燃烧产物飞入空气中。它们可用于获取额外部分的热量——这就是热解锅炉长期燃烧时发生的情况。

如您所知，固体燃料热解加热锅炉没有上述两个缺点。他们拥有宽敞的火箱，根据稍微不同的原理燃烧固体燃料。以下是它们的主要特点：

固体燃料热解锅炉的工作原理非常简单。虽然这个数字没有涵盖所有的细微差别，但它完整地传达了技术的精髓。

大容量的炉子 - 高达几十升。因此，铺设燃料的频率减少了数倍；
燃烧的热解原理 - 让您从相同数量的木柴中获得更多的热能；
相当大 - 事实上，有两个火箱。一是木柴慢慢燃烧，二是木头释放的燃烧产物燃烧；
低燃烧温度——降低金属的热负荷。

另请阅读：用于桑拿和浴室的燃气锅炉：用于组织燃气加热的设备类型

长时间燃烧的热解锅炉比传统的热解锅炉要复杂一些，但它们可以显着节省燃料。

应该理解，由于设计复杂，往往包含自动化元素，热解锅炉的特点是价格高。因此，他们购买的初始成本可能看起来很大。但在未来，他们肯定会为自己辩解。

热解锅炉的发展秘密

自己动手的热解炉方案。

为了使锅炉设备达到理想状态，建议执行一些操作。可调节的鼓风机可以安装在油箱下方。它旨在将空气直接吹入锅炉本身。在人为强制空气的影响下，燃料发生加速燃烧。所有这些工作都可以手工完成。这种技术的安装不需要特殊技能。

为了增加产生的热量，自动化必须平稳而清晰地工作，燃料舱必须处于最佳位置。

如果在锅炉的建造过程中，用自己的双手进行燃料室的分离，则可以延长燃料的燃烧时间。同时，燃料将在其中一个中燃烧，而气体将在另一个中收集。当使用两区气化系统时，可以实现锅炉的能源独立和持续的高功率水平。燃木炉的功率可以通过在燃料箱底部放置炉排来增加。

热解锅炉（与燃煤设备不同）中的高质量储热是直接在燃烧室中安装跨接器。在这种情况下，自动化执行其直接功能。

热解锅炉的设计方式是在向其提供燃料之前无需研磨柴火 - 主要是它们可以通过烤箱门。

当使用锯末、泥炭煤球时，燃木热解锅炉可以运行并散发出巨大的热能。有些锅炉甚至可以用煤运行。安装这样的锅炉不需要太多的精力和时间。主要是要正确认识它的运作原理，做一个高品质的烟囱

烟囱有足够的气流吹出残余气体是非常重要的。自己做并不难。

热解锅炉的工作原理

热解锅炉的工作原理是产生可燃气体并从随后的燃烧中产生。为了能够理解它是如何工作的，人们应该从物理学校的教科书中回忆起一段有趣的经历。有人建议将一些木屑装入一个玻璃烧瓶中，用一根细管塞住。将烧瓶置于燃烧器下方，一段时间后，其中开始热解反应。在那之后，可燃气体开始从管子里冒出来，很容易着火，并燃烧着明亮的火焰。

热解锅炉的操作原理是基于类似的反应，只是在大规模上。这里涉及两个摄像头：

燃烧室 - 在其中进行燃料的初步点火，之后木柴处于缓慢阴燃模式，空气进入受限；
加力 - 热解产物在这里燃烧，产生的热量进入火管热交换器。

所有这些经济都是由水套冷却的。

研究热解锅炉的工作原理，在你看来，这种技术的效果可能非常小。事实上，会释放出大量气体。如果我们观察加力燃烧室，我们会看到那里有一股强大的熊熊火焰，释放出大量的热能。

热解锅炉中的燃烧室可以按任何顺序放置。例如，一个在另一个之上或顺序地，一个在另一个之后。也有在主炉下进行加力燃烧的装置。燃烧强度通过鼓风机或鼓风机门的帮助进行调节。需要注意的是，调节范围相当大——如有必要，火焰几乎可以完全熄灭。

热解锅炉的操作原理规定了木材燃料的初步点火。我们需要柴火来很好地吸收火焰。为此，打开节流阀和鼓风机，将一部分带有小碎柴的柴火放入火箱中点火。我们将其点燃，等待稳定的火出现。现在我们的热解锅炉已准备好全面启动。我们执行以下操作：

由于热解锅炉的设计，热空气不会立即飞入烟囱，而是首先通过一个特殊的隔间。与传统锅炉相比，这允许系统显着提高其效率。

关闭节流阀；
我们关闭鼓风机门；
我们开启自动化；
我们观察到系统中的温度升高。

让我们看看热解锅炉是如何在里面工作的——这里发生了很多有趣的事情。首先，在阻止氧气进入后，我们欢快的火焰变成了余烬。其次，启动自动化后，鼓风机打开，热解产物被送到加力燃烧室，在那里开始燃烧强大的火焰。这一操作原理在所有热解锅炉中实施。不同之处仅在于调整方案-电子设备负责自动调整，而简单的机械设备负责。

热解锅炉的优缺点

与其他加热设备一样，热解锅炉根据各种标准各有利弊。

长燃锅炉的缺点主要是成本。这种设备比传统的直接燃烧设备贵几倍。

与标准锅炉不同，热解锅炉需要较少的燃料才能长时间保持室内温度。

另一个优点是少量的浪费。

随着有机物的长时间燃烧，几乎不会留下灰烬。

缺点还包括对木柴水分含量要求高。此阈值不应高于 20%，否则将无法燃烧和释放气体。

工具和材料

要自行安装这样的装置，您需要以下工具和材料：

热传感器。
扇子。
各种厚度和宽度的钢带。
一套直径为 2 毫米的专业管道。
金属板 4 毫米厚。
一组不同直径的管道。
直径为 230 毫米的切割轮。
直径为 125 毫米的砂轮。
手动圆锯（保加利亚）。
几包电极。
焊接机。
电钻。

另请阅读：自己动手安装固体燃料锅炉

如果您打算自己制作热解锅炉，那么推荐的钢材厚度应为 4 毫米。为了省钱，您可以使用 3 毫米厚的钢。对于设备主体的制造，您将需要能够承受高温的耐用钢材。

的优点和缺点

这种设置的优点包括：

在所有固体燃料锅炉中效率最高，为90-93%。
有害物质的排放量减少约 3 倍，更环保。
燃料装载间隔长，软木约 12 小时，煤球、颗粒和硬木约 24 小时。
废气中的焦油含量低，可延长烟囱的使用寿命。

缺陷：

需要低水分燃料。最好的选择是 20%。
此类锅炉的成本高于所有其他类型的此类设备。
强制通风安装使其依赖电力。

木材水分如何影响效率？

用于热解锅炉的木材必须干燥至 15-20% 的水分。自然干燥很难达到这样的效果，所以这可以说是这类锅炉的主要缺点。

原木柴放出更多的水蒸气，与气氧混合物混合，降低其能源消耗。数量减少的一个例子：

燃烧 1 公斤含水量为 20% 的木柴 - 功率 4 kW；
燃烧 1 公斤含水量为 50% 的木柴 - 功率 2 千瓦。

热解锅炉 - 制造方案，主要阶段

要独立组装产气加热装置，您必须遵守以下要求：

必要的元素应该用研磨机切割。
装载燃料的开口位置略高于固体燃料装置的开口。
为了控制进入燃烧室的空气量，有必要安装一个限制器。可用直径为70mm的管子制作，长度应略大于锅体。
使用焊接机焊接一个钢盘，该钢盘与管壁应形成大约 40 毫米的间隙。
要在锅炉盖上安装限制器，您需要制作一个合适的孔。它必须是矩形的。开口用配备钢衬的门关闭。这将确保牢固贴合。下面是一个用来除水的孔。
使用弯管机，有必要弯曲设计用于在冷却剂锅炉内部移动的管道。这确保了最大的热传递。
可以通过安装在外部的阀门来调节发送到设备的冷却剂的量。
设备首次启动完成后，燃烧产物应不含一氧化碳。如果满足此条件，则热解锅炉管道（图示）正确完成

重要的是要定期监测设备的焊缝状况并及时清除由此产生的烟灰。

一个很好的选择是共享热解锅炉，而不是传统的水加热，而是空气加热系统。结果，空气将通过管道传输并通过地板返回系统。这样的系统具有许多优点：它不会在严重的霜冻中结冰，在业主离开时无需排放冷却液。

设备和目的

用于加热私人住宅的热解锅炉通过在非常高的温度和有限的空气进入下燃烧燃料来工作。实际上创造了一种新的燃料，而不是固体燃料——一种特殊的气体。它还在一个特殊的燃烧室中进行燃烧，该燃烧室通常位于用于回填的固体材料下方。因此，空气首先被泵入上部，然后从那里进入下部腔室。由于这违反了物理定律，因此必须使用风扇或泵人为地克服它们。

使用的空气中缺乏氧气有助于使燃烧比传统锅炉或熔炉更持久。可以将一部分木柴的热传递时间延长，例如，最多 20 小时。当然，奇迹不会发生：它们会散发出少量的热能。但是对于温室来说，这样的解决方案甚至是一个加分项，因为它可以让您保持稳定的温度而不会过热和体温过低。

使用热解锅炉洗澡值得单独讨论。事实证明，它比燃气和电加热器更实用。在效率和便利性方面，它领先于许多炉具，尤其是与自制设计相比。任何热解锅炉都有一个水平部分（所谓的“猪”），旨在将结构连接到烟囱。这个地方的壁厚为4.5毫米，通常长度达到50厘米。

在大多数情况下，热解锅炉的特性允许我们考虑增加的成本（与简单的固体燃料替代品相比）非常合适。一负荷燃料的使用时间很难提前预测，它取决于很多因素。在技术文档和流行的描述中，通常会给出最小和最大可能的数字。

它们受以下因素影响：

使用过的燃料的湿度；
房屋和街道的温度；
绝缘质量；
供暖系统的特点。

干馏由一个喷嘴控制，该喷嘴对大气气流进行计量

重要的是，根据热解原理运行的锅炉能够干燥储存在同一房间内的柴火或煤。操作模式的特点不仅排除一氧化碳或二氧化碳进入生活区，而且更安全的水蒸气

大多数设计最适合干燥良好的木材。

工作原理

锅炉使用固体燃料运行，通常使用木材、泥炭、木材废料、特殊的木块、煤和颗粒（由碎木、树脂、针等制成的颗粒）。特别流行的是通用型设备，能够消耗几乎所有类型的固体燃料。

根据传热方式，锅炉有：

另请阅读：颗粒锅炉管道：安装和连接颗粒锅炉的方案、规则

空气。
蒸汽。
水（最常见）。

根据燃料燃烧原理：

传统的。他们在木材和煤炭上工作。操作原理与传统的燃木炉相同。
长时间燃烧。供热设备领域创新发展。用于长时间燃烧的固体燃料锅炉具有细长的燃烧室形式，四周被水套包围。燃烧时，火焰不是从下往上蔓延，而是从上往下蔓延，在这方面类似于点燃蜡烛的过程。长燃锅炉的工作原理允许实现燃料的完全燃烧。同时，燃料一书签的燃烧间隔增加（最长7天）。长时间燃烧的锅炉通常在持续较高的冷却剂温度下运行，这将其效率提高了一个数量级。通过在设计中包括紧急灭火风扇、安全阀和循环泵，实现了此类模型的不间断和安全运行。

颗粒。特殊颗粒在这里用作燃料。这种锅炉还配备了自动颗粒进料系统和燃料储存箱。借助电子传感器，可以监控熔炉内是否存在燃料。这样的系统需要稳定的电力供应。
热解。独特的设备，除了固体燃料燃烧产生的能量外，还使用了气体的热量释放。这使得可以将少量燃料转化为大部分热能。结果，实现了锅炉效率的提高和有害排放物的减少。

锅炉的装置及工作原理

初级燃烧室或热解室在其装置中类似于传统熔炉的火箱。固体燃料（木柴、锯末、木材或泥炭煤球、颗粒颗粒）通过装载窗口放置在大型耐火炉排上 - 一种为燃料提供空气流的炉排，称为初级。

长燃锅炉的工作原理

热解气体强行进入二级燃烧室——燃烧室或加力燃烧室，向其中供应足够量的空气，这称为二级燃烧室。从与氧气接触，加热到高温（超过 300 摄氏度），气体立即燃烧并释放大量热量。执行锅炉的主要功能 - 加热冷却剂。

视频中详细展示了热解锅炉的操作原理。

空气通常是用一个小风扇强制进入的。尽管在小型模型中，有时会使用排烟器来产生牵引力。

该图显示了下部燃烧热解锅炉的装置。木柴与少量氧气缓慢燃烧并释放可燃气体 ( )

强制通风的存在可以被认为是热解锅炉与经典固体燃料模型之间的主要区别。该设备的主体由两个相互插入的部分组成。墙壁之间的空间充满了冷却剂，其作用传统上由水扮演。

燃烧温度可达1200℃。室外热交换器中的水被加热并通过房屋的供暖系统循环。剩余的燃烧产物通过烟囱排出。

对于使用热解燃烧原理的设备，可以设置相对较高的价格。传统的固体燃料锅炉成本要低得多。但是在长时间燃烧的锅炉中，柴火几乎完全燃烧殆尽，这对于经典的锅炉来说是不能说的。

热解锅炉用的木柴对尺寸和湿度有一定的要求。详细信息可以在制造商的说明中找到。

选择热解锅炉时，应该记住便宜的低功率型号通常仅用于柴火。昂贵的修改能够适用于不同类型的燃料。

根据燃料燃烧方式，双回路长燃锅炉可分为：

热解。配备两个燃烧室。在其中一个中，发生阴燃和热解气体释放的过程，在另一个中，产生的气体与氧气混合并燃烧。这种类型的设备的特点是高度环保 - 将最少量的有害物质释放到大气中。在燃烧过程中，产生少量烟灰。如果锅炉配备了自动化设备，则可以调节功率。
带上燃烧室。这些锅炉非常易于维护。它们稳定运行的自动化程度最低，可以在没有电的情况下离线运行。也有缺点 - 在运行过程中会形成大量灰烬，对燃料类型有一系列要求。例如，小木屑或锯末不适合点燃。
颗粒。为了点燃这种设备，使用特殊的颗粒或压缩燃料压块。此类锅炉环保、经济、高效，使用寿命长。主要缺点之一是锅炉的高价格以及燃料储存必须保持的特殊条件。房间必须干燥，高湿度会导致颗粒变质。