Caldera de pirólisis

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Caldera de pirólisis  - un tipo de combustible sólido , por regla general, caldera de agua caliente , en el que el combustible (por ejemplo, leña ) y las sustancias volátiles que salen de él se queman por separado. Por lo general, el nombre de caldera generadora de gas se usa como un "sinónimo verdadero" , ocasionalmente se hace una distinción [1] . De hecho, la pirólisis (la descomposición no es gasificación , pero durante la gasificación, parte de la reacción es pirólisis) ocurre con cualquier método de quema de combustibles fósiles sólidos .

Las llamadas "calderas de pirólisis", en esencia, son calderas - "generadores de gas", que en su esencia utilizan una reacción fundamentalmente diferente, en comparación con la "pirolisis", esta reacción se llama " gasificación ", como resultado de la gasificación, por ejemplo, la biomasa, obtiene dos productos principales:

1. Ceniza de fondo (ceniza)

2. Gas de síntesis (gas combustible combustible), que, a su vez, no puede condensarse a temperaturas naturales (+10-40°C)

Como resultado de la reacción "pura" "pirólisis" hay: residuo de carbono (carbono) y gas de pirólisis, que a su vez difiere en composición del "gas generador".

Combustible

Las calderas de pirólisis son eficientes con combustibles con un alto contenido de volátiles: madera ( leña , desechos de madera, briquetas y gránulos de combustible ), lignito ; algunos modelos consumen carbón bituminoso (clase "nuez 1" o "piedra") e incluso coque . Este tipo de calderas exige bastante el contenido de humedad del combustible: para leña, no más del 20-35%. Esto se debe al hecho de que el vapor de agua diluye los gases de pirólisis e interfiere con la combustión (ver más abajo), cuando se trabaja con combustible húmedo, la potencia cae bruscamente o la caldera se apaga por completo. En situaciones donde no se dispone de combustible seco, esto es una seria desventaja.

Construcción

En las calderas de pirólisis , el horno se divide en dos partes. En la primera parte ( cámara de gasificación , o cámara de carga ), con falta de oxígeno , el combustible se quema y piroliza lentamente, y los gases liberados en este caso se queman en la segunda parte (la llamada cámara de combustión ), donde se encuentran los secundarios. se suministra aire ( doble ráfaga ). Se minimiza la eliminación de calor de la cámara de carga. En los diseños existentes, estos espacios están separados por una rejilla , sobre la que descansa el combustible; el aire primario pasa a través del lecho de combustible de arriba hacia abajo. Así, una diferencia característica entre las calderas de pirólisis y otras calderas domésticas es el chorro superior . Los fogones de este diseño tienen mayor resistencia aerodinámica , por lo que su empuje suele ser forzado. A menudo, por razones tecnológicas, se implementa utilizando un extractor de humos , en lugar de un ventilador ( más típico para calderas pequeñas ); en los artículos, el término "fan" generalmente se usa de todos modos.

Cómo funciona

La leña (u otro combustible) se carga en la parrilla. Se les prende fuego, se cierra la puerta y se pone en marcha el extractor de humos. Con falta de aire y bajo la influencia de altas temperaturas (200-800 ° C y más), se produce la carbonización y la liberación de gas de madera , es decir, la pirólisis en sí . Los productos liberados (principalmente hidrocarburos , monóxido de carbono e hidrógeno , más nitrógeno del aire primario [2] ) entran por debajo de la rejilla. Allí, el aire secundario se mezcla con los productos de pirólisis, en los que se queman los volátiles; parte del calor al mismo tiempo regresa a la capa inferior de leña y apoya la pirólisis. El calor resultante se puede utilizar para calentar cualquier portador de calor  : agua , aire .

Ventajas y desventajas

El principal competidor de las calderas de pirólisis en el campo de la quema de madera  son las calderas tradicionales con un solo horno de fondo soplado. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que en muchos de sus modelos modernos también existe la posibilidad de suministrar aire secundario a la antorcha (en algunas calderas más antiguas, todo el aire se suministraba por debajo de la parrilla, por lo que las sustancias volátiles no podrían quemarse por completo ).

El rango de carga habitual de las calderas es del 50-100%, la eficiencia se mantiene en el nivel del 85-92%; con descargas de hasta el 30%, es posible trabajar, pero los fabricantes a menudo no lo recomiendan.

Ventajas

Como resultado, la eficiencia de este tipo de calderas en comparación con los análogos "tradicionales" puede ser superior en un 4-7%.

Desventajas

Dispositivos de seguridad de la caldera de pirólisis

Muchas calderas de pirólisis están equipadas con dispositivos de protección adicionales. Estos pueden incluir:

Véase también

Notas

  1. Opinión privada de un especialista sobre la diferencia entre los términos "pirolisis" y "generador de gas" . Fecha de acceso: 25 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 8 de enero de 2012.
  2. Calderas de alta potencia con cámara de pirólisis . ONG " Neroaera " . - Caldera de pirólisis sobre residuos de madera con alimentación de combustible por tornillo sinfín . Consultado el 28 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 15 de marzo de 2016.
  3. 1 2 3 Calderas de pirólisis: un enfoque moderno para los combustibles sólidos . WoodHeat.ru . Consultado el 25 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 15 de agosto de 2012.
  4. 1 2 Copia de archivo de Rojek del 15 de mayo de 2013 sobre la Wayback Machine  : calderas que combinan el proceso de combustión de "pirólisis" con el proceso de combustión "normal" (según la publicidad, en una proporción de 80:20) y funcionan sin extractor de humo