Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Budowa i automatyka kotłów małej mocy na pelet drzewny

Construction and control systems of low-power pellet boilers
Budowa i automatyka kotłów małej mocy na pelet drzewny
Budowa i automatyka kotłów małej mocy na pelet drzewny
rys. Grzegorz Ojczyk

Najnowsze generacje kotłów na biopaliwa stałe należy rozpatrywać w zakresie ich efektywności energetycznej i emisji spalin. Aby sprostać obecnym wymaganiom, w konstrukcjach kotłów wykorzystywane są m.in. najnowsze osiągnięcia techniczne dotyczące budowy komory spalania, palników, rusztów i wymienników, a także podajników paliwa. Konieczne jest wyposażenie tych urządzeń w szereg czujników i zaawansowaną automatykę o prostej i intuicyjnej obsłudze. Ważna jest też kompaktowa budowa i nowoczesny design.

Wpływ paliw na konstrukcję kotłów

Nowoczesne kotły na biopaliwa stałe to zazwyczaj urządzenia jednopaliwowe, w których nie przewiduje się spalania paliwa zastępczego. Jedynie w przypadku niektórych kotłów na zrębkę drzewną możliwe jest alternatywne spalanie peletu drzewnego. Natomiast zamiana paliwa w kotłach przeznaczonych do spalania peletu na zrębkę drzewną nie jest możliwa z powodów technicznych, tj. stosowanych systemów doprowadzenia paliwa. W kotłach na pelet podajniki ślimakowe zaprojektowane są wyłącznie do transportowania peletu i będą ulegały blokowaniu przy transporcie zrębki drzewnej. Kawałki drewna stanowiącego zrębkę mają bowiem większe wymiary i większą sztywność niż pelet. Z kolei transport zrębki za pomocą pneumatycznego systemu przeznaczonego do peletu powoduje zapychanie się rur systemu.

Czytaj też: Pomieszczenia kotłowni gazowych >>

Wysokie wymagania stawiane kotłom na biopaliwa stałe w zakresie efektywności energetycznej [1, 2] oraz emisji produktów spalania [2] powodują optymalizowanie ich konstrukcji, oraz dopasowanie do konkretnego rodzaju paliwa. Dotyczy to przede wszystkim budowy komory spalania, konstrukcji palnika, geometrii wymiennika ciepła oraz wyposażenia i uzbrojenia, które mają bezpośredni wpływ na kontrolę procesu spalania i efektywność przekazywania ciepła oraz skuteczność oczyszczania spalin. Ważne jest ponadto dopasowanie geometrii elementów systemu doprowadzenia paliwa do gęstości nasypowej, stopnia rozdrobnienia i sztywności transportowanego paliwa. Systemy pobierania paliwa muszą także uwzględniać naturalny kąt zsypu i zawiesistość biopaliwa stałego. Pobór peletu z magazynu jest możliwy za pomocą otwartego podajnika ślimakowego, a do poboru zrębki konieczny jest dodatkowo nagarniacz sprężynowy. Właściwości fizyczne, chemiczne i energetyczne paliwa mają także wpływ na pozostałe elementy, kontrolę procesu spalania oraz parametry pracy kotła.

Typowe kotły małej mocy na pelety drzewne lub zrębkę to kotły stalowe o budowie kompaktowej, gdzie komora spalania oraz wymiennik ciepła stanowią osobną, nierozłączną całość. Z kolei żeliwne kotły do spalania peletu drzewnego stanowią najczęściej adaptację kotłów do zabudowy palników nadmuchowych, w których zamiast palnika na gaz i/lub olej stosuje się palnik na pelety. Kocioł taki składa się z członów żeliwnych zakończonych płaskimi dennicami, w środku znajduje się komora spalania.

Kotły stalowe na pelet lub zrębkę drzewną małej mocy mają najczęściej wspólny płaszcz wodny komory spalania i wymiennika ciepła. W komorze spalania znajduje się palnik, który stanowi jej część wraz ze zintegrowanym systemem podawania paliwa. Dla zapewnienia efektywnego spalania, zbliżonego do spalania całkowitego i zupełnego, proces rozdzielony jest na dwa etapy. Pierwszy etap obejmuje spalanie pierwotne na ruszcie, drugi zaś to spalanie wtórne, tzw. dopalenie w górnej części palnika. Dla zapewnienia wysokiej sprawności energetycznej kotła proces przekazywania ciepła do czynnika roboczego realizowany jest przeponowo do płaszcza wodnego chłodzącego komorę spalania oraz wymiennik płaszczowo-rurowy o dużej powierzchni wymiany ciepła. Spotykane są także rozwiązania z wymiennikiem ciepła spaliny-woda o konstrukcji płytowej, gdzie spaliny oraz czynnik roboczy przepływają prostopadłościennymi kanałami, a przeponę stanowią zespawane ze sobą płaskie blachy ze stali węglowej. Przepływ spalin przez wymiennik ciepła oraz indukowany ruch powietrza w palniku wywoływany jest najczęściej przez wentylator wyciągowy zabudowany na czopuchu kotła. Doprowadzenie paliwa do komory spalania jest zmechanizowane i realizowane za pomocą podajnika ślimakowego wznośnego. Podajnik pobiera paliwo z zasobnika pośredniego i podnosi je do rynny zsypowej, po czym grawitacyjnie opada ono do komory spalania. Proces podawania paliwa i powietrza do komory spalania jest kontrolowany i realizowany za pomocą sterownika swobodnie programowalnego. Powietrze doprowadzane jest w sposób płynny, a paliwo w sposób quasi-płynny. Sterowanie procesem spalania realizowane jest przez program sterujący (algorytm) na podstawie informacji od czujników temperatury zlokalizowanych w komorze spalania oraz w króćcu wylotowym spalin i w płaszczu wodnym, a także z sondy lambda zabudowanej w czopuchu kotła. Dla zapewnienia odpowiednich warunków spalania oraz wymiany ciepła kocioł wyposażony jest w zmechanizowany system czyszczenia palnika i wymiennika ciepła.

---

Literatura

  1. Rozporządzenie Komisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe (Dz.Urz. UE L 193/100).
  2. PN-EN 303-5: 2012E Kotły grzewcze. Cześć 5. Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500kW. Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie.
  3. Materiały firmy Herz.
  4. ÖNORM M 7135:2000 Presslinge aus naturbelassenem Holz oder naturbelassener Rinde. Pellets und Briketts. Anforderungen und Prüfbestimmungen.
  5. PN-EN 14961-2 Biopaliwa stałe. Specyfikacje paliw i klasy. Część 2: Pelety drzewne do zastosowań nieprzemysłowych.
  6. DIN 51731 Prüfung fester Brennstoffe. Preßlinge aus naturbelassenem Holz. Anforderungen und Prüfung.
  7. SS 18 71 20.1998 Biobränslen och torv-Bränslepellets-Klassificering (Biofuels and peatFuel pellets-Classification).
  8. CTI–R04/5 Caratterizzazione del pellet a fini energetici, 2004.

W artykule:

• Wpływ paliw na konstrukcję kotłów
• Budowa kotła i podstawowe komponenty na przykładzie PelletStar BioControl 10
• Konstrukcja palnika

streszczenie

W artykule opisano najnowsze rozwiązania stosowane w kotłach biomasowych na przykładzie kotła małej mocy z paleniskiem rusztowym, opalanego peletem drzewnym. Kocioł jest jednopaliwowy, a jego praca w pełni mechaniczna, począwszy od zmechanizowanego podawania paliwa, po regulację procesu spalania oraz sterowanie całością instalacji co. i c.w.u., a także współpracę z innymi urządzeniami grzewczymi, w tym korzystającymi z energii odnawialnej.



abstract

The article describes the process of burning a wood pellet in a low-power boiler with a grate furnace. The research concerned a single-fuelled boiler with mechanized feeding of a wood pellet. The exploitation of the boiler was fully automatic. The operation of the fuel supply system and the blower fan of the boiler was controlled by a boiler controller.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[kotły stałopalne małej mocy, kotły na biomasę, kotły na pelet, biopaliwo, ekologia, energia ekologiczna]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
NOWOŚĆ Dostęp on-line edukacyjny - 63,00 zł
prenumerata dla studentów : dostęp elektroniczny
PROMOCJA Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 78,40 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
PROMOCJA Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 144,00 zł
Dostęp dwuletni do wszystkich treści publikowanych w portalu
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 18,00 zł
30-dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (365 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą roczną prenumeratę papierową.
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (730 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą 2-letnią prenumeratę papierową.
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do portalu - 150,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do portalu - 275,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Prenumerata edukacyjna - wersja papierowa + roczny dostęp do portalu - 90,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Regulamin korzystania z portalu RynekInstalacyjny.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
   09.01.2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Poznaj rodzaje wymienników ciepła »

Zapewnij większe bezpieczeństwo dzięki certyfikowanym pompom ppoż »
wymienniki ciepła film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Na czym polega hybrydowa dystrybucja ciepła »

ogrzewanie hybrydowe

 



Poznaj fenomen nowoczesnych studni wodomierzowych »

Obejrzyj 20 minutowe szkolenie z pompowni ppoż »
produkcja studni wodomierzowych film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zapewnij kompleksową cyrkulację powietrza w budynku »

systemy wentylacyjne

 



Obejrzyj film z montażu pompy cyrkulacyjnej »

Na czym polega fenomen pomp wodnych »
 film pompy cyrkulacyjne pompy wodne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zaprojektować niezawodne instalacje w budynku »

innowacyjne projektowanie instalacji

 



5 sposobów na szybką i dokładną pracę w miernictwie »

Dobierz wielogazowy detektor podtynkowy »
rozwiązania pomiarowe detektor gazów
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jesteś instalatorem, ale elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Jak usprawnić obieg i odzysk wody w gospodarstwie domowym » Jaki rekuperator poleci Instalator »
kanalizacja centrale rekuperacyjne
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
6/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Szczelność powietrza budynków
  • - Systemy regulacyjne HVAC i BMS
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl