Что происходит в пеллетной горелке?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В автомобиле EGR для снижения количества окислов азота и экономии топлива.
Но... часто ее отключают...

 

Как бы там не складывалось, а испытания проведены, лаборатория аккредитована, потверждены результаты.

 

Причем известное уже более ста лет...
Вот выдержки из книги Равича "Поверхностное горение и использование продуктов сгорания", изд. 1942г.

PS. Поверхностное каталитическое гетерогенное горение используется давно, в т. ч. и в нашей стране,
Оно присутствует и в ракетных конструкциях и в ГВТТ (правда не в чистом виде)...
Непонятно как Александр Васильевич в четырех своих темах не разглядел этого, а теперь вот пытается что-то разглядеть в минутном ролике от ОКОФЕНа...

 

Ни че се

 

Окофен акцентирует внимание не на беспламенном горении, а на снижении количества твердых частиц в выхлопе, так как они развивают конденсационные котлы на биотопливе.
И основная фишка, это рециркуляция дымовых газов, т. е. возврат уноса, которое тоже не ново в теплотехнике, но в бытовых котлах не было распространенно.
к тому же они смотрят в сторону использования травянистых пеллет, где довольно легкоплавкая зола, так вот за счет рециркуляции дымовых газов они еще и достигают снижения температуры кокса

 

Я после того как разобрался с шахтником, приглядывался к пеллетам, но не было уже того огонька и задора, а тут, вот оно что...
Для плиты на пеллетах, хозяйственной и рабочей, под два места, неплохой вариант, а там и грубка пятирядка рядом, на всю стену, самая простая ...
Вот пример плиты, хочу примерно такую, но на пеллетах

 

Проблема в том что рециркуляция (охлаждение) ведет к нестабильности, вплоть до прекращения беспламенного поверхностного гетерогенного горения...
Здесь либо охлаждаем, либо горим...
Да, а что у немцев уже ограничения по золе уноса ввели?
Если да, то проще циклонами, да фильтрами решить...
ИМХО...

 

У немцев, как и у других европейцев действует примерно такой же стандарт как и в России.
Но мы не будем смотреть в сторону стандартов в этой теме. Окофен представил и котел, и пеллетную горелку. Его право, не рассказывать об деталях, ну а нам если интересно то можно и разобраться, насколько возможно, самим.
Вот к примеру https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/793/htm

 

Дело в том, что рециркуляция дымовых газов, это само по себе непростое действие ...и знать побольше об ней, полезно в любом случае. Что я прежде всего имею в виду, ИМХО необходимо датчиками определять состояние процессов в топке, "на глаз" уже не пойдёт по любому.
В статье, которую я привел чуть выше, есть намёк на снижение температуры при включении рециркуляции, думаю это важный момент.

 

Присмотрелся я к другим нынешним котлам Окофен. Лямбда зонда в составе не нашел, хотя я помню, что они применяли его когда-то...
Температуру в топочном пространстве, обозначают -.не более +870 С
Вот так, уходит целая эпоха в разделе пеллетных котлов.

 

Приведу выдержку из статьи Равича "Беспламенное горение":
"Газ часто используется в качестве топлива для низкотемпературных печей и сушилок. Нагреваемый в низкотемпературных печах и сушилках материал по условиям технологии не должен контактироваться с продуктами сгорания, имеющими весьма высокую температуру. Поэтому в низкотемпературные печи и сушилки часто вводят продукты сгорания, содержащие в 3—4 раза больше воздуха по сравнению с количеством, необходимым для сжигания топлива. Естественно, что чем больше отводится из печи при заданной температуре продуктов сгорания, тем больше тепла они уносят, тем ниже коэффициент полезного действия печи и тем больше перерасход газа. Таким образом низкотемпературные печи порой превращаются в своеобразных «истребителей топлива». Коэффициент полезного действия их часто не превышает 15—20%.

Использование тепла в отопительных котлах пламенного горения, как это уже было отмечено выше, также недостаточно эффективно.

Для повышения экономичности низкотемпературных технологических печей и отопительных котлов Энергетический институт предложил осуществить комплексное знерго-технологическое использование топлива. Сущность метода заключается в следующем: газ сжигается с минимальным избытком воздуха в малогабаритном отопительном котле беспламенного горения, вмонтированное непосредственно в низко-температурную печь или сушилку; продукты сгорания охлаждаются в котле до температуры, при которой они могут быть использованы в печи по технологическим условиям производства, и после этого отводятся в печь. Следовательно, температура продуктов сгорания снижается не разбавлением воздухом, а отбором высокопотенциального тепла для получения пара или горячей воды.

В этом случае котел может быть особенно компактным. Дело в том, что змеевики, установленные в котле беспламенного горения, работают с различной эффективностью. Больше всего тепла снимают, естественно, змеевики, расположенные в зоне высоких температур. Так, при заводском испытании шести-змеевикового котла было установлено, что нижний змеевик воспринимает около 50% всего количества тепла, работая с тепловым напряжением около 110 000 Кал/м2 в час. В соответствии с этим тепловое напряжение поверхности нагрева двух-змеевикового котла, рассчитанного на отвод продуктов сгорания в технологические печи с температурой около 500—600°, может быть принято равным 70 000 Кал/м2 в час, что превышает во много раз тепловые напряжения современных водогрейных котлов."

А вот что Равич говорит (в этой же статье) о КПД:
"Различие в указанных коэффициентах полезного действия заключается в следующем. Как известно, существуют два понятия о теплотворности топлива. Высшей теплотворностью топлива называется количество тепла, выделяющегося при полном сгорании единицы веса или объема топлива с учетом того, что содержащийся в топливе водород сгорает в воду. Низшей теплотворностью называется количество тепла, выделяющегося при сжигании топлива, с учетом того, что водород сгорает в водяной пар. Следовательно, разница между высшей и низшей теплотворностью определяется расходом тепла на испарение воды, содержащейся в продуктах горения топлива.

По принятой методике тепловых расчетов коэффициенты полезного действия котлов и печей подсчитываются, исходя из низшей теплотворности топлива, так как продукты горения отводятся с температурой выше точки росы и конденсация водяных паров, содержащихся в продуктах горения, не имеет места.

Исходя из низшей теплотворности топлива, подсчитаны также вышеприведенные коэффициенты полезного действия котлов различных типов. Однако путем некоторого изменения конструкции котла беспламенного горения Энергетического института можно снизить настолько температуру отходящих газов, что имеет место частичная конденсация водяных паров, содержащихся в продуктах горения. Если в этом случае подсчитывать коэффициент полезного действия по принятой методике, т. е. исходя из низшей теплотворности топлива, получается кажущийся, или видимый, коэффициент полезного действия выше 100%.

Подсчет коэффициента полезного действия, исходя из низшей теплотворности топлива, является необходимым для сопоставления по экономичности нового котла с существующими котлами, оценка эксплуатации которых дается, исходя из низшей теплотворности топлива. Само собой разумеется, что при этом необходимо приводить также значение истинного коэффициента полезного действия, исходя из высшей теплотворности топлива."

 

Не первый раз встречаю значение температуры в топке, не более +870 С, значит отпадает необходимость в огнеупорах, что уже, даже очень непдохо.

 

После беспламенного горения Равича, инженеры давно шагнули вперед и научились сжигать газ почти с нулевыми показаниями недожога без кирпичей и керамики...
а вот с забалластированными газами от биотоплива, не все так просто..)
Инженеры и Стефан Ортнер хорошо поработали на Окофен, это действительно шаг вперед

 

Перебрал все свои старые записи, заметки...даже близко ничего подобного, как в этой пеллетной горелке Окофена ничего не предвидел, и тем более не получал во время экспериментов.
Теперь вижу, что упор только на стехиометрию в малых бытовых котлах, недостаточен.

 

Вот и меня гнетет вопрос. Если все так расчудесно было с беспламенным горением, отчего оно не получило широкого распространения? Котлов с этим режимом что-то не особо встречал.

Более 70 лет, однако, прошло от трудов Равича.