Процесс сжигания пеллет и система автоподжига пеллетных котлов

  Слоевое горение пеллет

Одним из способов сжигания древесной биомассы в теплогенераторе, при котором производится регулируемое и непрерывное горение топлива определенного объема, а также своевременное избавление от дымовых газов, шлака и золы является топочный процесс. При сжигании пеллет, как правило, используют слоевой процесс сжигания, цель которого заключается в том, что происходит непрерывный продув воздуха через слой горячих пеллет, а также взаимодействует с ним, а в результате образуются топочные газы, шлак и зола, нагретые до высокой температуры.

Омывая поверхность нагрева, топочные газы передают часть тепла. В результате поверхности нагрева топки принимают излучаемое раскаленным топливом тепло и пламя, возникающее в процессе сгорания горючих газов. Место в слоевом топочном устройстве, в котором происходит взаимодействие воздуха и топлива с продуктами горения, называется активной зоной. Она состоит из кислородной зоны, области восстановления, а также сферы возгонки летучих веществ и сушки топлива.

Как проходит процесс сжигания пеллет?

Нижним слоем топлива является кислородная зона, куда и подводится воздух. В проходящих через слой газах содержится кислород. Здесь происходит взаимодействие кислорода из воздуха с углеродом топлива, в итоге же образуется окись углерода и углекислый газ. Сечение слоя, в котором температурный режим достигает максимальной отметки, и содержание кислорода уменьшается до минимума, является верхней границей этой зоны.

Обычно протяженность кислородной зоны не зависит от скорости воздушного дутья по высоте слоя, а определяется влажностью и размерами пеллет. Показатель протяженности уменьшается, когда возрастает реакционная способность топлива, а также возрастает протяженность от увеличения размера куска. Согласно технологии над кислородной зоной располагается сразу зона восстановления. Она являет собой пространство, где происходит взаимодействие углекислого газа с поверхностью раскаленного топлива, в результате же содержание окиси углерода в продуктах сгорания увеличивается. Вследствие взаимодействия углерода топлива с углекислым газом и поглощения тепла температура слоя восстановительной зоны уменьшается.

Далее следует зона возгонки летучих веществ и сушки топлива. Содержание горючих компонентов при большой высоте слоя в топочных газах возрастает и возникает нужда  подвода воздуха сверху слоя для дожигания. Такой воздух называют вторичным. При малой высоте топлива через вторичный воздух проходит существенное количество непрореагированного кислорода. Это повышает коэффициент избытка воздуха, изрядно снижает температуру топочных газов,  а также теплоотдачу поверхности нагрева от них.

В процессе слоевого топочного процесса производительность устройства регулируется изменением двух параметров - количеством подаваемого в топку воздуха и скоростью подачи топлива (пеллет). Физически скорость обдувания частиц продуктами сгорания и воздухом тождественна скорости движения по каналам газов, образованных благодаря зазорам между частицами. Максимально допустимая скорость газовых частиц в процессе их движения через слой топлива лимитируется недопустимостью выноса мелких частиц из слоя с образованием прогаров в слое топлива в последующем.

Полная автоматизация подачи пеллет в зону горения, позволяющая управлять системой отопления более эффективно, - основное преимущество использования пеллет перед прочими видами твердого биотоплива. В соответствии с изменениями температурного режима теплоносителя система автоматически задает уровень подачи пеллет (уменьшает или увеличивает их количество).

Это доставляет удобства пользователю, ведь когда температура батарей опускается ниже допустимой границы термометра, система самостоятельно увеличивает объем подаваемого твердого биотоплива, а в случае, если температура уже достигла верхнего установленного уровня, прекращается подача пеллет, а сам котел переходит в спящий режим.

Соответственно, при грамотно настроенном и выбранном пеллетном котле достаточно легко регулировать интервалы между остановкой подачи «огонька» и повторном включении котла. Если временной промежуток не превышает двух часов, для запуска котла вполне достаточным является оставшийся запас тлеющих в котелке пеллет.

После подачи воздуха в вентилятор последует сигнал с оптического датчика о поступлении пламени, в результате чего котел настроится на режим работы. Помните, чем мощнее вы используете пеллетную горелку, тем перерывы будут длительнее, поэтому на промышленных объектах системы автоподжига горелки устанавливаются опционально.

Система автоподжига состоит из специального теплового фена установленного в пеллетный котел. На горелках марки Ecoline моделей 20 и 25 система автоподжига интегрирована в систему управления и входит в стандартную комплектацию.

Однако всегда следует быть внимательными и соблюдать нормы пожарной безопаности, помня про опасность возгорания пеллет.