Le dispositif et le principe de fonctionnement de la chaudière de pyrolyse

Pyrolyse ou chaudière dite à gaz – équipements de chauffage fonctionnant aux combustibles solides. Une chaudière à pyrolyse à combustible solide se caractérise par un rendement et une efficacité élevés, le temps de fonctionnement d’une unité thermique sur une même languette de combustible peut atteindre de 10 heures à deux jours. Les unités de production de gaz peuvent être utilisées pour chauffer des bâtiments résidentiels et des installations industrielles.

Le dispositif et le principe de fonctionnement de la chaudière à pyrolyse ↑

L’unité thermique génératrice de gaz a une conception plutôt compliquée, le dispositif de chaudière à pyrolyse comprend de nombreux composants et assemblages, la principale caractéristique distinctive d’une pyro-chaudière d’un appareil à combustible solide traditionnel est une chambre à feu, qui se compose de deux chambres.

Caractéristiques de conception ↑

• chambre de chargement ou chambre de pyrolyse;
• la chambre de combustion;
• papillon des gaz (porte);
• grille;
• canaux d’alimentation en air (primaire et secondaire);
• échangeur de chaleur à eau;
• cheminée.

Comme mentionné ci-dessus, la chambre de combustion d’une unité de génération de gaz se compose de deux chambres situées l’une au-dessus de l’autre et séparées par une grille. Le four d’une chaudière à pyrolyse est généralement en acier allié résistant à la chaleur. Fers à grille en fonte, acier ou céramique réfractaire. Par le canal principal d’alimentation en oxygène, l’air extérieur est transporté vers la chambre de pyrolyse, le second canal fournit de l’air à la chambre de combustion. Échangeur de chaleur à eau de chaudière à pyrolyse ou soi-disant «gilet de sauvetage» Il est conçu pour chauffer le liquide de refroidissement du système de chauffage. Dans les conceptions de pyrokotlov, utilisez des échangeurs de chaleur tubulaires ou à plaques. Par la cheminée, les produits de combustion d’échappement sont détournés vers l’atmosphère.

La conception de la chaudière à gaz prévoit la possibilité de régler la puissance de l’unité de chauffage dans une plage de 30 à 100%. L’élément de commande est un registre situé à l’arrière de l’unité thermique. En fonction de la température réglée du liquide de refroidissement à la sortie, le contrôleur ouvre ou ferme automatiquement le registre en mode automatique.

Types de chaudières à pyrolyse ↑

Selon la conception, le pyrokotla est divisé en unités à traction naturelle et à gonflage forcé. Le principal avantage d’une chaudière à pyrolyse à tirage naturel est son indépendance vis-à-vis de l’électricité. Les inconvénients incluent des exigences accrues pour les conduits de fumée. Les chaudières à tirage naturel sont équipées de cheminées d’une hauteur d’au moins 5 m. Le tirage de la cheminée doit assurer la raréfaction de l’air dans le four dans une plage de 16 à 20 Pa, le tirage doit être suffisant pour vaincre la résistance de la voie gaz-air de la chaudière et du canal de fumée..

La conception pyrokotl à soufflage forcé implique l’utilisation d’un ventilateur. L’alimentation en air de la chambre de gazéification et de combustion peut être assurée de trois manières:

1. un ventilateur soufflant est monté sur la paroi avant de la chaudière;
2. un ventilateur (évacuation des fumées) est installé sur la cheminée;
3. l’équipement est monté à la sortie et à l’entrée du conduit gaz-air.

L’emplacement des chambres de gazéification et de combustion dépend également du type de construction de la chaudière de pyrolyse. Dans les unités à tirage naturel de la cheminée, le postcombustion est situé au-dessus de la chambre de gazéification, ainsi, le flux d’air se produit dans la direction de bas en haut. Dans les appareils à traction artificielle, au contraire, la chambre de combustion est située au dessus de la chambre de combustion, l’air se déplace de haut en bas.

Avantages et inconvénients ↑

Les avantages d’une unité thermique de pyrolyse comprennent:

• Efficacité jusqu’à 90%;
• l’économie de carburant;
• respect de l’environnement;
• Facilité d’entretien;
• cendres minimum, pas de suie.

Un autre avantage important des chaudières à gaz est leur compatibilité avec tout système de chauffage..

Les inconvénients sont:

• prix élevé;
• construction complexe;
• encombrement;
• augmentation des besoins en carburant pour l’humidité;
• la nécessité de se connecter à l’électricité (s’applique aux modèles de chaudières à alimentation en air forcé).

Le fonctionnement de la chaudière de pyrolyse ↑

Le principe de fonctionnement de la chaudière à pyrolyse est basé sur la décomposition thermique du combustible solide en composants chimiques:

• carbone;
• gaz de pyrolyse.

Le processus de génération de gaz de pyrolyse combustible à partir de bois et d’autres types de combustibles solides est possible à des températures élevées de l’ordre de 200 à 800⁰, dans des conditions de carence en oxygène et de post-combustion ultérieure du gaz libéré, qui est mélangé avec l’air secondaire chauffé dans le post-brûleur. Pendant le processus de combustion par pyrolyse, les gaz de combustion à la sortie de la chaudière contiennent principalement du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau, la quantité d’impuretés nocives est minimisée.

Modes de fonctionnement d’une chaudière à gaz ↑

Toutes les chaudières à pyrolyse permettent de fonctionner en trois modes:

1. mode d’allumage. Avec ce mode de fonctionnement du pyrokotl, la soupape d’étranglement est ouverte autant que possible, les gaz de combustion sont évacués directement vers le conduit de fumée;
2. mode de fonctionnement – la porte est complètement fermée, le processus de pyrolyse se déroule dans la chambre. L’apport d’air selon le modèle de la chaudière est assuré par des moyens naturels ou forcés;
3. mode de rechargement – le processus de décomposition du combustible solide sous l’influence des températures continue, l’accélérateur est ouvert, le chargement du combustible est effectué.

Le chargement du carburant doit être effectué à un rythme rapide pour éviter le remplissage de monoxyde de carbone et la perte de chaleur..

Schéma de fonctionnement de la chaudière Pyro ↑

Le schéma de la chaudière à pyrolyse consiste en la séquence des processus suivants:

• chargement du combustible dans la chaudière, allumage;
• après que le carburant s’est enflammé, l’obturateur est fermé, le processus de combustion passe progressivement à l’étape de combustion lente;
• à travers le canal primaire, de l’air extérieur est fourni à la chambre de chargement, dont une partie est utilisée pour maintenir le processus de combustion lente et atteindre la température de gazéification requise;
• les gaz de pyrolyse à travers la grille pénètrent dans la chambre de combustion;
• pour assurer le processus de combustion des gaz de pyrolyse, l’air est fourni à la chambre de postcombustion par un canal secondaire;
• les produits volatils brûlent, dégageant une certaine quantité de chaleur, dont une partie est envoyée sous la grille et utilisée pour entretenir la pyrolyse, la seconde va directement au chauffage de la chaudière;
• les déchets de combustion passent à travers un échangeur de chaleur à eau et sont évacués dans une cheminée;
• le maintien d’une température de combustion optimale est soutenu par un système de contrôle de la température.

Des informations supplémentaires sur le fonctionnement de la chaudière de pyrolyse sont disponibles dans la vidéo.

Installation d’une chaudière de pyrolyse ↑

Pour garantir le bon fonctionnement des équipements thermiques, les règles de base doivent être respectées:

• la chaudière de pyrolyse est installée dans une pièce séparée;
• la distance du point de chaleur au mur est d’au moins 200 mm;
• la section du conduit de ventilation dans la chaufferie ne doit pas être inférieure à 100 cm².

Combustible pour chaudière à pyrolyse ↑

Dans les appareils générateurs de gaz, les matériaux suivants peuvent être utilisés comme combustible: le bois; charbon brun et noir; briquettes de combustible; tourbe; déchets de menuiserie.

La qualité et le type de combustible affectent directement l’efficacité de l’installation thermique, la durée de vie de la batterie sur une charge, la durée de vie de l’unité thermique. Ainsi, le temps de combustion du bois dans une chaudière à pyrolyse, selon le type et la dureté du matériau, est d’environ 6 heures. Le temps de combustion du charbon brun est de 8 heures, ordre noir 10 heures.

Des études ont montré que le type de combustible le plus rationnel pour le pyrokotlov est le bois sec, dont la teneur en humidité ne dépasse pas 20%. Malgré le fait que le temps de combustion du bois est inférieur à celui du charbon, la quantité de gaz de pyrolyse libéré est beaucoup plus grande. Les experts disent que le bois augmente non seulement l’efficacité de la chaudière de pyrolyse, mais augmente également sa durée de vie.

La teneur en humidité du bois est directement liée à la quantité de chaleur générée, donc un kilogramme de bois avec une humidité de 20% a un transfert de chaleur de 4 kW / h, lorsqu’une telle quantité de bois de chauffage avec une humidité de 50% est de 2 kW / h. La chambre de chargement d’une chaudière à combustible solide génératrice de gaz permet l’utilisation de bois d’un diamètre de 10 à 250 mm et d’une longueur de 40 à 65 cm.

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