Процес спалювання пеллет та система автопідпал пеллетних котлів

Шарове горіння пеллет

Одним із способів спалювання деревної біомаси в теплогенераторі, при якому виробляється регульоване і безперервне горіння палива певного обсягу, а також своєчасне позбавлення від димових газів, шлаку та золи є топковий процес. При спалюванні пеллет, як правило, використовують шаровий процес спалювання, мета якого полягає в тому, що відбувається безперервний продув повітря через шар гарячих пеллет, а також взаємодіє з ним, а в результаті утворюються топкові гази, шлак і зола, нагріті до високої температури.

Омиваючи поверхню нагріву, топкові гази передають частину тепла. В результаті поверхні нагрівання топки беруть випромінюване розпеченим паливом тепло і полум'я, що виникає в процесі згоряння горючих газів. Місце в шаровому топковому пристрої, в якому відбувається взаємодія повітря і палива з продуктами горіння, називається активною зоною. Вона складається з кисневою зони, області відновлення, а також сфери сублімації летучих речовин і сушіння палива.

Як проходить процес спалювання пеллет?

Нижнім шаром палива є киснева зона, куди і підводиться повітря. У газах,що проходять через шар пеллет міститься кисень. Тут відбувається взаємодія кисню з повітря з вуглецем палива, в результаті ж утворюється окис вуглецю та вуглекислий газ. Перетин шару, в якому температурний режим досягає максимальної позначки, і вміст кисню зменшується до мінімуму, є верхньою межею цієї зони.

Зазвичай протяжність кисневої зони не залежить від швидкості повітряного дуття по висоті шару, а визначається вологістю і розмірами пеллет. Показник протяжності зменшується, коли зростає реакційна здатність палива, а також зростає протяжність від збільшення розміру шматка. Згідно технології над кисневої зоною розташовується відразу зона відновлення. Вона являє собою простір, де відбувається взаємодія вуглекислого газу з поверхнею розжареного палива, в результаті ж вміст окису вуглецю в продуктах згорання збільшується. Внаслідок взаємодії вуглецю палива з вуглекислим газом і поглинання тепла температура шару відновної зони зменшується.

Далі йде зона сублімації летучих речовин і сушіння палива. Вміст горючих компонентів при великій висоті шару в топкових газах зростає і виникає потреба підведення повітря зверху шару для допалювання. Таке повітря називають вторинним. При малій висоті палива через вторинне повітря проходить істотна кількість кисню, що непрореагував. Це підвищує коефіцієнт надлишку повітря, та неабияк знижує температуру топкових газів, а також тепловіддачу поверхні нагріву від них.

У процесі шарового топкового процесу продуктивність пристрою регулюється зміною двох параметрів - кількістю подаваного в топку повітря і швидкістю подачі палива (пеллет). Фізично швидкість обдування частинок продуктами згоряння і повітрям тотожна швидкості руху по каналах газів, утворених завдяки зазорам між частинками. Максимально допустима швидкість газових частинок в процесі їх руху через шар палива лімітується неприпустимістю виносу дрібних частинок із шару з утворенням прогарів в шарі палива в подальшому.

Повна автоматизація подачі пеллет у зону горіння, що дозволяє управляти системою опалення більш ефективно, - основна перевага використання пеллет перед іншими видами твердого біопалива. Відповідно до змін температурного режиму теплоносія система автоматично задає рівень подачі пеллет (зменшує чи збільшує їх кількість).

Це додає зручності користувачу, адже коли температура батарей опускається нижче допустимої межі термометра, система самостійно збільшує обсяг подаваного твердого біопалива, а в разі, якщо температура вже досягла верхнього встановленого рівня, припиняється подача пеллет, а сам котел переходить в сплячий режим.

Відповідно, при грамотно налаштованому і вибраному пеллетному котлу досить легко регулювати інтервали між зупинкою подачі «вогника» і повторному включенні котла. Якщо часовий проміжок не перевищує двох годин, для запуску котла цілком достатнім є запас тліючих в казанку пеллет, що залишився.

Після подачі повітря в вентилятор буде сигнал з оптичного датчика про надходження полум'я, в результаті чого котел налаштується на режим роботи. Пам'ятайте, чим потужніший ви використовуєте пеллетний пальник, тим перерви будуть довшими, тому на промислових об'єктах системи автопідпал пальника встановлюються опціонально.

Система автозапалу складається із спеціального теплового фена встановленого в пеллетний котел. На пальниках марки Ecoline моделей 20 і 25 система автопідпал інтегрована в систему управління і входить в стандартну комплектацію.

Однак завжди слід бути уважними та дотримуватися норм пожежної безпеки, пам'ятаючи про небезпеку загоряння пеллет.