Паливо для піролізного котла

1. Паливо для піролізного котла, що містить попіл, яке відрізняється тим, що паливо виконано 3 56508 4 Теплова ємність на 1 кг Деревина Вид Ялина Сосна Береза Дуб Бук ккал 3900 3800 3750 3600 3450 Деревина повинна бути сухою. Свіжа деревина погано горить, сильно димить і значно скорочує термін служби котла і димової труби. Потужність котла знижується на 50%, а витрата палива зростає у два рази [ПАСПОРТ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. Р6КОВП. ПС, ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «Могилев-Подольский машиностроительный завод им. С.М.Кирова», 2010]. У всіх аналогах деревина як паливо, що використовується в піролізних котлах, має такі недоліки. В піролізних котлах дуже високі вимоги до вмісту вологи, рекомендовано використовувати дрова з вологістю не вище 20%, а для цього їх необхідно сушити (зберігати до експлуатації 2-3 роки для зниження рівня вологи та смол). Якщо вологість сягає 50%, ККД знижується вдвічі, а витрата дров збільшується вдвічі. В цілому ефективність котла зменшується в чотири рази. Якщо котел працює з ККД менше 40% або якщо використовують дрова з високою вологістю, то утворюються кислоти, які руйнують котел. Якщо котел працює з ККД менше 40% або якщо використовують погано висушені дрова, то виділяються смоли (дьоготь), які забивають піролізну щілину, теплообмінник, димар. Це призводить до того, що котел необхідно обслуговувати частіше. В піролізних котлах, що працюють на деревини, забороняється використовувати вугілля. Проте розроблено спеціальні піролізні котли, які працюють не лише на деревині, але й на вугіллі. При цьому уникають не лише заготівлі деревини, але й її довгого сушіння. Найближчим за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є паливо -вугілля для вугільно-деревного котла ОРОР Н 730 PYRO (Чехія). Цей котел може, крім вугілля, використовувати дрова, відходи деревини, гранули [http://www.opopxom.ua/7pid-piroliznuyjkotel; http://www.opop.com.ua/7pid=pyroh730]. При використанні вугілля у зазначеному котлі існують наступні недоліки. При горінні вугілля на ньому утворюється коксова кірка, яка перекриває доступ повітря і яку потрібно руйнувати. Для уникнення заплавлення піролізної щілини вугільним коксом використовують піролізну щілину спеціальної конструкції. Піролізні котли, що працюють на вугіллі, значно дорожчі за котли, які працюють на деревині, і не лише через вартість самого вугілля. Так в процесі роботи котла розжарені вуглини падають на керамічні частини котла та руйнують їх. При піролізі деревини такого явища немає, оскільки деревина кДж КВт/год. 16250 15800 15500 15100 14400 4,5 4,4 4,3 4,2 4,0 практично миттєво згоряє у топці, де температура горіння газів досягає 1200 С. Тому для піролізних котлів, які працюють на вугіллі, набагато вищі вимоги до якості матеріалів, з яких виготовлено котел, а особливо високі вимоги до піролізної щілини. Крім того, при горінні вугілля температура дуже висока, тому колосник має бути виготовлений з дорогих матеріалів. У деяких котлах використовують колосники з водяним охолодженням всередині, але це ще більше здорожує вартість котла. При використанні вугілля також утворюється висока зольність. В основу корисної моделі поставлено задачу створити паливо для будь-яких видів піролізних котлів, особливо для піролізних котлів, що працюють на деревині, без їх переобладнання, яке б виготовлялося з дешевого матеріалу, мало б просту технологію виготовлення і високі технологічні характеристики. Поставлену задачу вирішують тим, що паливо для піролізного котла, яке містить попіл, згідно з корисною моделлю, виконано з вугільного шламу, що містить 20-80% попелу, у формі пресованого вугільного брикету з отворами, об'єм яких становить 20-80% об'єму виробу. У вугільний шлам можуть бути додані добавки при кількості вугільного шламу у суміші більше 50%. Виконання вугільного брикету, що заявляється, з дешевого вугільного шламу забезпечує його низьку вартість і вирішує екологічну проблему забруднення територій. Наявність отворів у вугільному брикеті дозволяє забезпечити високу швидкість сушіння, а це скорочує проміжок між його виробництвом і експлуатацією. Низький вміст вологи (4%) в брикетах забезпечує скоріший запуск процесу піролізу (в дровах вміст вологи становить 20-50%), і при цьому через низьку потужність утворюється мало кислот, кіптяви і смол, завдяки чому частота обслуговування котла нижча, ніж при використанні дров. Вугільний брикет можна використовувати безпосередньо після виготовлення. Вугільному брикету необхідна сушка лише декілька днів на повітрі або декілька годин у сушарці. Процес сушки прискорюється завдяки наявності отворів у брикеті. Завдяки використанню вугільних брикетів потужність котла збільшується в 1,5-2 рази, час горіння - у 2 рази у порівнянні з піролізними котлами, що працюють на деревині. Вугільні брикети дають нижчу температуру горіння, ніж у вугілля (близько 800 С). Завдяки тому, 5 56508 що при горінні вугільний брикет сплавляється і зберігає форму, проблеми з коксуванням не існує. Руйнування розжареними вуглинами керамічних частин котла немає, оскільки брикет під час горіння не руйнується, а за рахунок високої зольності сплавляється у моноліт. Оскільки до колосника прилягає не вугілля, яке горить, а спечений брикет золи, зменшуються вимоги до колосника та збільшується тривалість його експлуатації. Паливо виконано у вигляді вугільного брикету будь-якої форми з вугільного шламу, в якому 2080% становить попіл. В брикеті 20-80% від об'єму брикету займають отвори. У вугільний шлам можуть бути додані добавки при кількості вугільного шламу у суміші більше 50%. Вугільні брикети завантажують у піролізний котел. Вугільні брикети горять рівномірно знизу вгору (доки не згорить нижній брикет, не загоряється верхній). Це дозволяє забезпечити роботу піролізного котла протягом однієї доби після одного завантаження вугільних брикетів без додаткового обслуговування. Випробування довели, що при мінімальній подачі кисню вугільний брикет горить 8 годин. Таким чином, якщо встановити три брикети один на другий, тривалість горіння становитиме 24 години. При доступі мінімальної кількості кисню брикети будуть продовжувати тліти. При відключенні електричного струму процес піролізу в котлі зупиняється. Тому при відключенні струму піролізний котел намагається сам себе загасити, щоб уникнути перегріву. Але якщо як паливо використовують Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 вугільні брикети, достатньо зупинити подачу повітря, і котел буде працювати на мінімальній потужності. Після підключення струму і запуску вентилятора брикети знову розпочнуть горіти. Рівномірне горіння вугільних брикетів дозволяє завантажувати в піролізний котел велику кількість палива, завдяки чому збільшується час роботи піролізного котла без участі людини. Вугільні брикети пакують у поліетиленову плівку, що забезпечує акуратніше завантаження до котла, а сплавлений шлам після вигорання вугільного брикету акуратно без пилу видаляють з топки котла. Відсутній пил від попелу при чистці котла, попіл не провалюється в нижню камеру. Піролізні котли часто встановлюють на кухнях, тому питання полегшення прибирання після обслуговування котла досить актуальне. Випробування показали, що при використанні вугільних брикетів піроліз у порівнянні з прототипом починається швидше, горіння брикетів триває довше, а потужність котла збільшується, що дозволяє використовувати менш потужні дешевші котли. Вугільні брикети можна виготовляти з відходів виробництва, які забруднюють навколишнє середовище, нескладними методами (близькими до методів виробництва пресованої цегли), що забезпечує низьку вартість брикету. Паливо у вигляді вугільного брикету, що заявляються, пройшло успішне випробування у піролізних котлах, в яких досі застосовували лише деревину, на Могилев-Подільському машинобудівмашинобудівному заводі ім. С.М.Кірова. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601