Котлы на твердом топливе буран: Буран™ – интернет-магазин твердотопливного котельного оборудования

Твердотопливный котел Буран NEW 10 — 50 кВт

Код товара: 3400

Доступность: На складе

Условия доставки: Бесплатная

Класс котла: длительного горения

Основное топливо: дрова, брикет

Материал теплообменника: сталь

Толщина стенки теплообменника, мм: 4

Комплектная автоматика: механическая

Доступные опции

Выбор мощности, кВт: — Выберите — 10 15 (+1 500 грн. ) 20 (+2 700 грн.) 25 (+4 485 грн.) 40 (+6 270 грн.) 50 (+6 800 грн.)

Калькулятор затрат на отопление

Твердотопливный котел Буран NEW – котел со стальным теплообменником длительного горения с ручной загрузкой топлива. Котел предназначен для работы в водяных системах отопления закрытого и открытого типа. 

Мощностная линейка: 10, 15, 20, 25, 40, 50 кВт.

Топливо: дрова, отходы древесины. Котел Буран NEW относится к дровяным котлам. 

Длительность горения на одной загрузке топлива: до 32 часов.

Описание конструкции котла на дровах Буран NEW

Твердотопливный котел Буран NEW имеет цилиндрическую форму. Изготавливается из котловой стали 09Г2С с толщиной стенки 4 мм. Камера сгорания находится в средней части котла. Под камерой сгорания находится зольник. 

Верхняя часть теплообменника представлена в виде вертикальных труб, омываемых теплоносителем. 

Горение в котле происходит послойно сверху в низ. Воздух для горения поступает через распределитель (паук), который опускается на слой топлива, продавливая его к низу котла. Распределитель изготовлен из нержавеющей стали. 

Управляет горением в котле механический регулятор тяги. 

Преимущества котла на твердом топливе Буран NEW: 

• КПД-86%;
• Длительность горения до 32 часов;
• Энергонезависимость;
• Длительная гарантия;
• Адаптация под разные типы автоматики.

Комплектация котла Буран New: 

• Котел;
• Термометр;
• Механический регулятор тяги;
• Руководство и паспорт.

Котел на твердом топливе длительного горения Буран 50 (КЕ0104)

Стальной твердотопливный котел длительного горения Буран 50 предназначен для использования в качестве генератора тепловой энергии в системах центрального отопления закрытого и открытого типов. Благодаря высокому качеству изготовления, а также используемых материалов котлы могут быть установлены в системах с циркуляционными насосами или без них. Основным топливом есть дрова, однако конструкция котла позволяет сжигать с высокой долей эффективности и другие виды топлива (брикеты, опилки, пеллеты и т. д.).

Твердотопливные котлы Буран 50 это высокоэффективное оборудование, что подтверждает показатель его КПД (89%). Такие характеристики достигаются, прежде всего, за счет большого теплообменника, который занимает всю площадь котла. Оптимизацию процесса сжигания топлива обеспечивает камера первичного нагрева воздуха, расположенная в верхней части. Использование теплого воздуха позволяет минимизировать образование дыма и сажи.Благодаря применению верхнего горения достигается максимальный период работы от одной загрузки до 30 часов. Топливо горит частями, что позволяет добиться более плавного и ровного выделения тепловой энергии.

Для управления работой применяется механический регулятор тяги, поддерживающий заданную температуру теплоносителя в автоматическом режиме. Показатели текущего давления и температуры выводятся на встроенный термоманометр. Огнеупорные дверцы и слой теплоизоляционного материала обеспечивает высокий уровень пожарной безопасности котла длительного горения Буран. Дополнительно в системе должен быть установлен подрывной клапан или группа безопасности.

• Максимальная длительность горения топлива. Закладка один раз в сутки.
• Возможность организации полностью автономной системы отопления.
• Высокий уровень КПД (89%) даже на малой мощности работы котла.
• Не требует подключения к электросети.
• Автоматическая регулировка заданной температуры теплоносителя с помощью механического регулятора тяги.
• Малое количество образования золы и пепла. Очистку достаточно проводить 2-3 раза в месяц.
• Минимальное количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ.
• Котел имеет сертификаты соответствия качества.
• Комфорт и бесшумность работы.

Промышленный котел на твердом топливе | Буран

Обзор твердотопливного котла длительного горения Буран

В условиях постоянного подорожания основных энергоресурсов (электричество и газ) многие домашние хозяйства в нашей стране возвращаются к использованию котлов на твердом топливе в качестве основного источника тепла. Действительно, твердое топливо является условно восполняемым ресурсом и намного дешевле иных источников тепловой энергии. Этот факт вполне компенсирует относительно низкую калорийность этого горючего и все неудобства, связанные с его использованием: периодическую закладку топлива, а также регулярную очистку котла от сажи и смол и самой котельной от угольной пыли и древесного мусора.

Отопительное оборудование данного типа, особо популярное в странах Скандинавии и Прибалтики, постепенно осваивает рынок и нашей страны, включая как импортные (Arimax, Candle, Jäspi, Stropuva, Liepsnele), так и отечественные образцы (SWaG и Буран). Разработчики котлов SWaG предлагают достаточно широкий мощностной ряд оборудования от 10 до 50 кВт, взяв за основу конструкцию зарубежных аналогов. В целом это хороший и перспективный котел, однако, его конструкцию пока что сложно назвать совершенной: известны случаи прогорания горелки спустя пару месяцев эксплуатации, перегрева котла, неисправности телескопической трубы. К слову, конструктора SWaG достаточно оперативно реагируют на отзывы пользователей и постепенно устраняют изъяны конструкции.

Разработчики котла Буран пошли несколько иным путем. Проанализировав основные недостатки большинства зарубежных аналогов, они разработали собственную конструкцию твердотопливного котла длительного горения, которая увеличила площадь горения и камеры сгорания, общую эффективность теплообмена, и, следовательно, тепловую мощность котла в целом. В котлах Буран можно отрегулировать плотность закрытия дверок, а также быстро и легко очистить котел от нагара и сажи с помощью устройства для подачи воздуха, способного вращаться вокруг своей оси.

Расположение теплообменника в верхней части котла, гладкая поверхность теплового отражателя и дымоходный вывод на крышке аппарата позволили создать твердотопливный котел с достаточно высоким показателем коэффициента полезного действия – 82%. Вместительная камера сгорания обеспечивает сжигание одной древесной закладки не менее 16 часов, а угольной – до 96 часов. При этом сам котел абсолютно безопасен, поскольку при перегреве он не взрывается, а сжимается, благодаря своей конструкции, внутрь.

Твердотопливный котел Буран 50

Годовая экономия

Годовая экономия: 8 500 грн / 7 000 кВт · ч *

Годовой базовый план энергии для отопления 39,722 кВтч / год

Годовая энергия после замены Буран 50 У

Ваша годовая экономия

* Заявление об отказе от ответственности:

1. Включение технологий, оборудования и материалов в Выбор технологий основано исключительно на квалификации в соответствии с «Минимальными стандартами энергетической эффективности» IQ energy ** и не означает одобрения производителей или поставщиков этих продуктов ЕБРР. Несмотря на то, что были приложены все усилия для представления правильных и актуальных данных, ЕБРР не несет ответственности за точность представленных данных.

** Включенные технологии были оценены как обеспечивающие повышение энергоэффективности как минимум на 20% по сравнению со средним рыночным значением

2. Экономия рассчитана на ремонт среднего жилья или замену среднего оборудования в Украине. Фактическая экономия от индивидуальных проектов ремонта / оборудования может отличаться от указанной экономии из-за конкретных климатических условий, размера жилища / оборудования, поведения потребителей и т. Д.Отображаемые меры по энергоэффективности влияют на счета (сбережения) отдельных домохозяйств только при наличии биллинга на основе потребления.

3. Несмотря на то, что мы предприняли разумные меры для применения актуальных цен на энергию при расчете экономии в гривнах, мы не несем ответственности за точность любых оценок экономии, указанных на этом Сайте.

4. Все цены, отображаемые в нашем Селекторе технологий, предоставлены поставщиками в качестве ориентировочных розничных цен и должны использоваться только в справочных целях.Фактические цены продавцов / розничных продавцов могут отличаться от цен на нашем веб-сайте по разным причинам, не зависящим от программы IQ energy. Программа IQ energy не несет ответственности за информацию о ценах на какой-либо конкретный продукт. Актуальные цены на интересующую Вас продукцию и технологии уточняйте у поставщиков.

Твердотопливные котлы | Бойлер Hurst

Котельные системы на биомассе HURST укрепят вашу прибыль за счет сокращения или даже полного устранения ваших затрат на энергию и утилизацию за счет сжигания возобновляемых источников топлива, также известных как биомасса.

Сорок лет опыта в проектировании и производстве систем котлов на твердом топливе и биомассе и более 10 000 установок по всему миру сделали Hurst самым популярным в отрасли котлом на твердом топливе.

Херст Boiler предоставляет своим клиентам поддержку и знания, необходимые для проектирования, изготовить и установить полные твердотопливные котельные системы из системы хранения топлива через уменьшение выбросов выхлопных газов. Различные конструкции гибридных дровяных котлов подходит для производства пара высокого давления или горячей воды в различных диапазонах от 3450 до 60000 фунтов / час (3.4 ммBTU — 60 ммBTU) выход от 100 до 900 PSI.

Паровые котлы, водогрейные котлы и паровые котлы, работающие на биомассе, и установки STAG прямого нагрева для твердотопливных систем

Конфигурации влажного и сухого топлива

Котлы Hurst, работающие на твердом топливе, специально разработаны для использования широкого диапазона стандартных и альтернативных видов топлива для котлов на твердом топливе и биомассе, например:

Сервис

Hurst Boiler располагает полностью обученным персоналом инженеров по обслуживанию твердотопливных котлов, а также обширным запасом запасных частей. Чтобы быстро реагировать на потребности наших клиентов, мы обслуживаем сложное оборудование, чтобы обеспечить самые последние улучшения в поддержке котлов, оборудовании, производстве, установке, устранении неисправностей и помощи в эксплуатации. Наша приверженность качеству и быстрому обслуживанию непревзойденна.

Другие твердотопливные системы и компоненты, поставляемые с котлом Hurst

• Деаэратор (системы подпиточной воды)
• Хранение угольных бункеров
• Транспортеры топлива
• Вентиляторы с принудительной тягой и воздушные системы
• Конвейеры для удаления золы
• Вентиляторы с принудительной тягой и воздушные системы
• Hurst Brand Refractories Automated Control Systems
• Системы дозирования топлива
• Системы обратного впрыска золы
• Выхлопные трубы и дымоходы
• Контроль и мониторинг выбросов
• Противопожарные двери и решетки
• Системы нагнетания сажи

Универсальность, надежность, простота эксплуатации

Используя стандартные детали, компоненты и конфигурации, мы можем изготавливать, часто в очень короткие сроки, конфигурации паровых установок, адаптированные к конкретным требованиям заказчика. Мы также приветствуем нестандартные, экспериментальные и сложные работы.

Мы встраиваем качество и надежность в каждую систему, потому что ничего меньшего не подойдет. Наш многолетний опыт и приверженность нашим клиентам позволили разработать надежную систему, способную выдерживать непрерывную работу в суровых промышленных условиях.

Разработан, сконструирован и проштампован в соответствии с требованиями Американского общества инженеров-механиков. Проверено и зарегистрировано Национальным советом инспекторов котлов и сосудов высокого давления.

Три способа оптимизации сжигания твердого топлива

Основным оправданием покупки твердотопливного котла является то, что используемое топливо является более дешевой альтернативой нефти и газу, что может привести к более быстрой окупаемости. Много лет назад все котлы работали на твердом топливе; однако удобство трубопроводов для нефти и газа, а также снижение цен на топливо, рост затрат на рабочую силу и строгие правила EPA подняли вопросы о том, какой тип котла позволит сэкономить больше денег.

В последние годы технология твердотопливных котлов значительно продвинулась вперед.Системы могут быть сконструированы для автоматической работы с электромеханическими системами подачи топлива, регуляторами частоты и даже с автоматическим оборудованием для удаления золы.

Тем не менее, даже при современной технике, необходимо получить экономию на твердотопливном котле. При правильной эксплуатации эти котлы могут работать непрерывно, останавливаясь только на плановые процедуры отключения.

Чтобы воспользоваться преимуществами твердотопливного котла, необходимо понимать несколько принципов подачи топлива и его сжигания.Вот три совета по оптимизации работы твердотопливного котла.

Твердотопливные котлы также можно настроить переносными. Эта универсальность оказывается удобной для пользователей, использующих сезонные приложения для нагрева воды и / или пара.

Непрерывная и равномерная подача топлива — ключ к успеху

Котельная система живет и умирает (так сказать) потоком топлива в топку. Наибольшие проблемы возникают у котлов, у которых нет хорошего контроля над тем, насколько равномерным и последовательным является этот поток.Этот принцип еще более важен в приложениях с частыми колебаниями нагрузки. Система должна контролировать подачу топлива, потому что даже небольшое прерывание подачи может вызвать нарушение нагрузки. Дозирование топлива в котел должно соответствовать требованиям нагрузки, иначе процесс не будет равновесным. Это может помочь увидеть в топливе ингредиент, который, наряду с воздухом, находящимся под огнем и над огнем (обсуждается позже), производит энергию.

В случае твердого топлива почти всегда существует множество размеров частиц.Из-за такого несоответствия размеров топлива дозирование топлива должно поддерживать постоянную турбулентность потока, чтобы разные размеры не разделялись. Если имеет место тенденция разделения, слой печи не будет однородным, и горение будет смещено в сторону определенных областей. Равномерная консистенция топлива обеспечит большую площадь поверхности горения и предотвратит появление горячих точек и мертвых зон внутри печи.

Использование системы подачи и дозирования топлива, в которой используются шнеки для перекачки топлива, является эффективным способом точного контроля скорости подачи, а также поддержания постоянной смеси размеров топлива.

Винтовые конвейеры оказались намного эффективнее цепных или ленточных конвейеров. Геометрия крыльев и кожух шнека позволяют более точно рассчитывать скорость подачи. Другие типы конвейеров печально известны тем, что вызывают «мостик» топлива, что приводит к неравномерным слоям топлива на дне печи, вызывая неэффективное сгорание. Системы дозирования, в которых используются винтовые конвейеры, также создают пробку между печью и внешней средой. Цепные системы дозирования не создают такого уплотнения, позволяя неизмеримому количеству избыточного воздуха попадать в зону горения.

Под огнем Воздух: меньше значит больше

Чаще всего твердотопливные системы используют слишком много воздуха для подпаливания и, как следствие, не имеют достаточного количества топлива в топке. Когда это соотношение воздух / топливо несбалансировано, сгорание происходит преждевременно, что не только снижает потенциал КПД, но также может вызвать повреждение печи.

По мере сгорания твердого топлива оно претерпевает определенные изменения. Во-первых, вся влага из топлива испаряется. После высыхания топливо начнет выделять летучие газы.По мере поступления большего количества воздуха газы воспламеняются и выделяют энергию. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока выгорает только уголь. Наконец, золу выпускают, и ее нужно утилизировать.

На этой схеме показан процесс, в котором топливо поступает в топку и проходит различные стадии сгорания.

Если смотреть на груду топлива внутри топки, не должно быть видно решеток. На самом деле даже не должно показаться, что куча горит.Когда используется достаточное количество воздуха, топливная куча будет казаться «дымящей», но на самом деле происходит то, что тепло и воздух вступают в реакцию с топливом и выделяют летучие газы топлива. Если используется слишком много воздуха для дожигания, летучие газы будут выделяться и сгорать одновременно, выделяя тепло на дне печи, а не в верхней части печи, где начнется передача тепла. Это преждевременное возгорание может быстро сократить срок службы решеток, а также ухудшить теплопередачу и даже унести частицы золы / пыли с дымовыми газами.

Это отличная фотография, показывающая потоки летучих газов, выделяющихся из топлива и поднимающихся к верху камеры, где процесс сгорания будет завершен.

Будьте осторожны, чтобы не уменьшить количество нагнетаемого воздуха до такой степени, чтобы котел не сгорел. Это может быть опасно, поскольку система может отреагировать увеличением скорости вращения вентилятора, что приведет к тому, что большее количество топлива станет летучим и заполнит печь. Если эти газы возникнут внезапно, возникнет опасный обратный удар, который приведет к повреждению котельного оборудования и всех, кто находится в непосредственной близости. Лучший способ обеспечить необходимое количество воздуха — это иметь систему управления, которая ограничивает подачу воздуха вместе с подачей топлива. Для некоторых видов топлива необходимо использовать разные соотношения. Записывайте, в каких сценариях лучше всего будет горючее на решетках и будет достаточно воздуха для улетучивания топлива со скоростью, позволяющей не отставать от производства.

Наберите номер в режиме Over & dash; fire Air

После того, как нагретое топливо вступает в реакцию с воздухом подпаливания и выделяются летучие газы, нагретый воздух интенсивно смешивается с газами и вызывает их возгорание, выделяя тепло, которое должно передаваться через поверхности нагрева котла в воду. внутри судна.Цель состоит в том, чтобы добиться стехиометрического горения; то есть, когда каждая доступная высвобождаемая молекула топлива сопоставляется с молекулой кислорода из вентилятора, что приводит к анализу дымовых газов, который не показывает ни окиси углерода, ни кислорода. Это идеальное смешивание возможно только в лабораторных условиях; однако есть способы добиться очень эффективного сжигания в котельной среде.

Это еще одна отличная фотография внутренней части печи. Когда летучие вещества выделяются из топлива, они встречаются с потоками воздуха под высоким давлением из форсунок с избыточным пламенем.Это турбулентное смешение воздуха и летучих газов завершает процесс сгорания, выделяя тепло для передачи внутри котла.

При нехватке избыточного воздуха большие количества окиси углерода и других горючих веществ будут проходить через систему и выходить из дымовой трубы. Эта трата топлива приводит к потерям тепла и снижает эффективность. Избыток воздуха для горения приводит к потерям тепла, поглощаемым избыточным воздухом, что также снижает эффективность. Цель здесь — найти «золотую середину» для перегретого воздуха.Точно так же, как поток воздуха под горением должен изменяться со скоростью подачи топлива, количество воздуха над огнем должно зависеть исключительно от количества кислорода в дымовой трубе. Меньшее количество кислорода указывает на более эффективное сгорание. Снимите показания дымовой трубы, чтобы увидеть корреляцию между уровнями окиси углерода и кислорода, чтобы определить наилучшую настройку кислорода для соответствующей системы котла.

Понимание того, как работает твердотопливный котел, сводится к пониманию топлива и процесса сгорания, а также оборудования, которое контролирует процесс сжигания топлива.Неправильная эксплуатация может привести к нежелательному техническому обслуживанию и разочарованию владельца котла. С другой стороны, при правильной эксплуатации твердотопливные котлы могут быть очень надежными, стабильными и экономичными.

границ | Разработка и производительность многотопливного жилого котла, сжигающего сельскохозяйственные отходы

Введение

Рост населения, истощение и рост цен на ископаемое топливо и климатический кризис во всем мире требуют быстрого развития технологий использования возобновляемых источников энергии с минимальным воздействием на окружающую среду. Топливо из биомассы обладает значительным потенциалом для удовлетворения этих потребностей благодаря своему обилию, низкой стоимости и сокращению выбросов парниковых газов. К 2050 году до 33–50% мирового потребления может быть обеспечено за счет биомассы (McKendry, 2002).

ЕС поставил цель увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии до 27% к 2030 году (ЕС, 2014). Древесное топливо преимущественно использовалось как в крупных, так и в малых системах для производства тепла или электроэнергии. Однако растущая конкуренция за такие виды топлива в секторе отопления, лесопилении и бумажной промышленности, а также рост производства древесных гранул привели к росту цен на древесину и нехватке сырья (Uslo et al., 2010). Таким образом, для достижения цели роста использования биомассы потребуется более широкий ассортимент сырья (Carvalho et al., 2013; Cardozo et al., 2014; Zeng et al., 2018), что создаст дополнительную потребность в топливе. технологии переработки и контроля выбросов.

Для стран Южной Европы, где популярно отопление жилых домов с использованием топлива из биомассы в качестве более дешевой альтернативы, предпочтительным сырьем являются отходы сельского хозяйства и агропромышленности. Они легко доступны в больших количествах и обладают высоким энергетическим потенциалом, уменьшая путем сжигания объем отходов и увеличивая экономическую отдачу для сельских общин.В Греции доступно около 4 миллионов тонн в год, что эквивалентно примерно 50% валового потребления энергии (Vamvuka and Tsoutsos, 2002; Vamvuka, 2009).

Наиболее распространенными типами бытовых топочных устройств являются дровяные печи, дровяные котлы, печи на древесных гранулах и приборы на древесной щепе. Помимо дровяных печей и обычных котлов с бесконечными винтами, используются котлы смешанного горения с надстройками автоматизации, решениями для хранения и различными механизмами подачи (Vamvuka, 2009; Sutar et al., 2015; Ан и Джанг, 2018). В прошлых исследованиях изучались выбросы дымовых газов, эффективность и проблемы, связанные с золой, при сжигании сельскохозяйственных остатков. Крупномасштабные агрегаты или небольшие пеллетные устройства для домашнего или жилого центрального отопления, некоторые из которых используют верхнюю подачу, вращающиеся или подвижные решетки (Vamvuka, 2009; Carvalho et al., 2013; Rabacal et al., 2013; Garcia-Maraver et al., 2014). ; Pizzi et al., 2018; Zeng et al., 2018; Nizetic et al., 2019). Однако до сих пор недостаточно информации о характеристиках не гранулированного сырья с точки зрения эффективности и выбросов загрязняющих веществ в соответствии с пороговыми значениями в зависимости от различных конструкций небольших систем и условий эксплуатации.В основном использовалась древесная щепа (Kortelainen et al., 2015; Caposciutti and Antonelli, 2018), тогда как разработка котлов в странах Средиземноморья идет медленно.

Было доказано, что маломасштабные системы биомассы вносят значительный вклад в качество местного воздуха за счет выбросов таких загрязнителей, как CO, SO ₂ , NO _x , полиароматические углеводороды и твердые частицы, которые могут серьезно повлиять на здоровье человека и климат. Эти выбросы зависят от свойств топлива, применяемой технологии и условий процесса, и их мониторинг и контроль очень важны для соблюдения экологических ограничений и экономической эффективности требований рынка.Было обнаружено, что выбросы CO варьируются от 600 до 680 частей на миллион _v для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 50-400 частей на миллион _v для скорлупы бразильских орехов и 100-400 частей на миллион _v для шелухи подсолнечника ( Cardozo et al., 2014). Было показано, что выбросы NO _x находятся в диапазоне 300-600 мг / м ³ для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 180-270 мг / м ³ для скорлупы бразильских орехов и 50-720 мг / м ³ для лузги подсолнечника (Cardozo et al., 2014). Для последнего выбросы SO ₂ варьировались от 78 до 150 мг / м ³ .Сообщается, что КПД котла (Rabacal et al., 2013; Fournel et al., 2015) составляет от 63 до 83%, в зависимости от типа топлива.

Поскольку сельскохозяйственные остатки доступны только в течение ограниченного периода времени в течение года, их смеси увеличивают возможности поставок для действующих предприятий. Однако, когда смеси используются в качестве сырья, совместимость топлив в отношении характеристик сгорания должна быть должным образом оценена для эффективной конструкции и работы агрегатов сгорания.Переменный состав этих материалов предполагает тщательное знание их поведения в тепловых системах, чтобы избежать топливных комбинаций с нежелательными свойствами. Насколько известно авторам, смеси таких отходов, которые можно найти по низкой цене или бесплатно, не исследовались в бытовых приборах. Для определения выбросов твердых частиц и образования шлака использовались только гранулы древесного топлива или энергетических культур (Carroll and Finnan, 2015; Sippula et al., 2017; Zeng et al., 2018).

Основываясь на вышеизложенном, целью настоящего исследования было сравнить характеристики горения выбранных не гранулированных материалов сельскохозяйственных остатков, которые широко распространены в странах Южной Европы, и их смесей, чтобы изучить любые аддитивные или синергетические эффекты между компонентами топлива и получить выгоду. знания об использовании таких смесей в небольших котлах.Цель состояла в том, чтобы оценить производительность прототипа малозатратной установки для сжигания, позволяющей осуществлять предварительную сушку топлива и воздуха для горения выхлопными газами для производства тепловой энергии в зданиях, фермах, малых предприятиях и теплицах с точки зрения важности параметры, такие как сгорание и КПД котла, температура дымовых газов и выбросы в окружающую среду.

Экспериментальная секция

Топливо и характеристики

Сельскохозяйственные остатки для данного исследования были отобраны на основе их обилия и доступности в Греции и странах Средиземноморья в целом.Это были ядра оливок (OK), предоставленные AVEA Chania Oil Cooperatives (Южная Греция), ядра персика (PK), предоставленные Союзом сельскохозяйственных кооперативов Giannitsa (Северная Греция), скорлупа миндаля (AS), предоставленная частной компанией ( Agrinio, C. Греция) и скорлупа грецких орехов (WS), предоставленные компанией Hohlios (Северная Греция).

После сушки на воздухе, гомогенизации и рифления материалы измельчали ​​до размера частиц <6 мм, используя щековую дробилку и вибрационное сухое просеивание. Типичные образцы были измельчены до размера частиц -425 мкм с помощью режущей мельницы и охарактеризованы с помощью экспресс-анализа, окончательного анализа и теплотворной способности в соответствии с европейскими стандартами CEN / TC335.Содержание летучих измеряли термогравиметрическим анализом с использованием системы TGA-6 / DTG в диапазоне 25–900 ° C, в потоке азота 45 мл / мин и при линейной скорости нагрева 10 ° C / мин. Химический анализ золы проводили на рентгенофлуоресцентном спектрофотометре (XRF) типа Bruker AXS S2 Ranger (анод Pd, 50 Вт, 50 кВ, 2 мА). Тенденция осаждения золы была предсказана с помощью эмпирических индексов. Эти показатели, несмотря на их недостатки из-за сложных условий, которые возникают в котлах и связанном с ними теплопередающем оборудовании, широко используются и, вероятно, остаются наиболее надежной основой для принятия решений, если они используются в сочетании с испытаниями пилотной установки.

Отношение оснований к кислотам (уравнение 1) является полезным показателем, поскольку обычно высокий процент основных оксидов снижает температуру плавления, в то время как кислотные оксиды повышают ее. Это принимает форму (Vamvuka et al., 2017):

, где на этикетке каждого соединения указывается его массовая концентрация в золе. Когда R _{b / a} <0,5 склонность к осаждению низкая, когда 0,5 b / a <1 склонность к осаждению средняя и когда R _{b / a} > 1 склонность к осаждению высока.Для значений R _{b / a} > 2 этот индекс нельзя безопасно использовать без дополнительной информации.

Влияние щелочей на склонность золы биомассы к шлакованию / загрязнению является критическим из-за их тенденции к снижению температуры плавления золы. Один простой индекс, индекс щелочности (уравнение 2), выражает количество оксидов щелочных металлов в топливе на единицу энергии топлива в ГДж (Vamvuka et al. , 2017):

Когда значения AI находятся в диапазоне 0.17–0,34 кг / ГДж загрязнение или шлакообразование вероятно, тогда как при этих значениях> 0,34 обрастание или шлакование практически наверняка произойдет.

Для испытаний на сжигание были приготовлены смеси вышеуказанных материалов с соотношением компонентов до 50% по весу с наиболее распространенными в Греции сельскохозяйственными отходами — ядрами оливок.

Описание прототипа системы сгорания

Блок сжигания схематично показан на рисунке 1. Основными частями являются два бункера, эксикатор, система непрерывной подачи сырья и бойлер с поперечным потоком.Номинальная мощность 65 кВт _т .

Рисунок 1 . Принципиальная схема многотопливного котла (сплошные стрелки показывают направление потока воздуха, пунктирные стрелки показывают направление потока биомассы).

Топливо хранится в основном бункере (A), боковые поверхности которого перфорированы для физического осушения топлива. В зависимости от наличия биомассы и особых потребностей в энергии открывается регулирующий клапан, и в систему подается соответствующее топливо. Затем биомасса переносится из бункера в эксикатор через наклонную стойку с направляющими, скорость которой регулируется в соответствии с потребностями котла.Горячий воздух поступает из выхлопных газов через систему обратной связи (H, J). В сушилке установлены две внутренние конвейерные ленты (B), состоящие из перфорированных медленно вращающихся роликов со стальной сеткой, позволяющих горячему воздуху проходить через него в восходящем направлении потока. Осушитель (B) имеет несколько отсеков, чтобы позволить воздуху перемещаться и в конечном итоге потерять часть своей температуры, создавая тем самым разницу температур. Специальная стальная сетка обладает высокой износостойкостью и довольно эффективно выдерживает экстремальные перепады температур.Скорость роликов тесно связана с влажностью биомассы и может изменяться в зависимости от потребностей автоматического управления. Затем сухая биомасса переносится (C) во временный бункер (D) и смешивается с теплым воздухом, поступающим из системы обратной связи (E), прежде чем направить его в горелку и зону горения котла. Используя горизонтальный теплый шнек диаметром 1 и 1/2 дюйма, обработанная биомасса подается в горелку (G). Скорость подачи регулируется двумя электронными диммерами. Первый диммер соответствует времени работы системы питания, а второй диммер соответствует времени задержки (винт выключен).Таким образом, подача сырья осуществляется полупериодическим способом. Первичный воздух для горения вводится через трубу в передней части топки и регулируется с помощью воздуходувки. Соотношение первичного и вторичного воздуха регулируется с помощью регулятора, установленного в дымоходе (K), с механическим регулятором, который позволяет изменять тягу в дымоходе. Котел (G) является гидравлическим и в основном производит горячую воду в замкнутой циркуляционной системе (F). Эта система имеет меры безопасности, чтобы поддерживать постоянное давление воды и транспортировать горячую воду к высокоэффективным фанкойлам для обогрева помещений. Датчики температуры Pt используются для измерения температуры воды в прямом и обратном потоке, а также в потоке внутри котла. Измеритель теплотворной способности измеряет расход воды и полезную энергию, получаемую водой. Выхлопные газы котла перед тем, как попасть в дымоход, проходят через теплообменник. Теплообменник (I) использует выхлопные газы для нагрева воздуха, который затем используется для сушки влажной биомассы.

Новинкой этого прототипа является конструкция эксикатора, который питается выхлопными газами, выдерживает экстремальные перепады температуры и работает в соответствии с потребностями котла, теплообменник также питается выхлопными газами, а также прилагаются датчики температуры и измеритель теплотворной способности.Поскольку все основные части устройства являются стандартными, стоимость изготовления такой установки остается низкой. Уже установленные аналоговые датчики и детали будут заменены цифровыми датчиками и механическими деталями с цифровыми входами и выходами, в соответствии с результатами экспериментов по отклику агрегата. Ограничением системы является невозможность отрегулировать оптимальный коэффициент избытка воздуха, поэтому существует потребность в надежном управлении подаваемым воздухом для горения. Следует принять определение оптимальных параметров пользовательской системы автоматического управления, чтобы установка могла работать автономно.

Методика эксперимента и измерения данных

Эксперименты были построены таким образом, чтобы можно было построить аналитический профиль каждого материала, а также исследовать поведение типа топлива на различных стадиях процесса. Были проведены две серии экспериментов, чтобы изучить поведение и реакцию каждого остатка на технологическую цепочку устройства. Во время первой серии испытаний для каждого биотоплива проводилась калибровка скорости подачи в зависимости от диммерных переключателей.Скорость подачи определялась последовательностями интервалов задержки включения-выключения первого и второго диммера соответственно. Расход дымовых газов для каждой подачи сырья определялся путем измерения скорости вентилятора на выходе газа, установленного в положении (K), с помощью анемометра. Следовательно, каждое биотопливо было протестировано в установке для сжигания, чтобы оптимизировать тепловой КПД путем настройки его специальных параметров с учетом качества выбросов. Важными независимыми переменными были скорость подачи сырья, скорость вентилятора, регулирующего поток воздуха в котле, и внутренняя температура котла.В настоящем исследовании представлены результаты для одного набора этих параметров с целью сравнения характеристик сгорания между испытанными сельскохозяйственными остатками, а также их смесями при постоянных рабочих условиях. Параметрическое исследование для оптимизации процесса будет представлено в следующем отчете.

Для запуска котла было подожжено топливо, были включены питатель твердого вещества и воздуховоды и выставлены желаемые значения (вкл. / Выкл. 10/30 с / с). Перед снятием первых показаний печи давали поработать 30 мин.Циркуляционная система горячей воды была настроена на работу после того, как температура достигла ≥55 ° C. Когда температура воды превышала 70 ° C, подача сырья временно прекращалась.

Состав дымовых газов непрерывно контролировался во время испытаний с помощью многокомпонентного газоанализатора, модель Madur GA-40 plus от Maihak, оборудованного двухрядным фильтром и осушителем. Отбор проб производился с помощью нагревательной линии с зондом в соответствии с греческими стандартами ELOT 896. В анализаторе используются электрохимические датчики для измерения концентрации газа.Содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ , NO _x в потоке выхлопных газов, индекс сажи, тепловые потери дымовых газов, температура дымовых газов и коэффициент избытка воздуха ( λ) непрерывно регистрировались анализатором. Аналоговый выходной сигнал анализатора передавался в компьютер, где сигналы обрабатывались и вычислялись средние значения за период дискретизации 0,5 мин.

После проведения измерений в установившемся рабочем режиме и давая печи поработать около 3 часов, питатель топлива и воздуховод были отключены, смотровое окно было открыто, а вытяжной вентилятор был установлен на высокую мощность для охлаждения устройства.Зольный остаток был осушен, взвешен и проанализирован на предмет потерь при сгорании из-за несгоревшего углерода. Эксперименты были повторены дважды, чтобы определить их воспроизводимость, которая оказалась хорошей.

Тепловой КПД системы был определен как пропорция полезной энергии, полученной водой котла, к энергии, потребляемой топливом:

где, q _w : массовый расход воды (кг / ч), c _pw : теплоемкость воды (МДж / кг · K), ΔT _w : разница температур прямого и обратного потока воды (° K), Δt: общее время горения при температуре воды 70 ° C, m _f : масса сожженного топлива / смеси (кг), Q _f : теплотворная способность топлива / смеси (МДж / кг).

Эффективность сгорания определялась следующим образом:

где,

где: T _f : температура дымовых газов (° C), T _amb : температура окружающего воздуха (° C), [CO] и [CO ₂ ]: концентрации CO и CO ₂ в дымовых газах (%), A, B, a: параметры горения, характерные для каждого вида топлива (данные анализатором), m _o : общая масса сожженного органического вещества топлива (кг), m _a : масса органического вещества в золе (кг).

Для каждого экспериментального испытания проверялось, достаточно ли имеющегося тепла дымового газа для предварительного нагрева входящего воздуха для сжигания топлива до 70 ° C, а также для сушки биомассы в эксикаторе системы:

или

где: m _fl , m _amb : масса дымовых газов и воздуха на кг сожженной биомассы (кг), c _pfl , c _pamb : удельная теплоемкость дымового газа и воздуха (кДж / кг ° K), ΔT _f , ΔT _amb : разница температур дымовых газов на выходе и входе в дымоход, а также предварительно нагретого и окружающего воздуха, соответственно (° K), Q _d : теплота сушки биомассы ( Мойерс и Болдуин, 1997).Согласно последующим результатам, указанное выше неравенство сохранялось всегда.

Результаты и обсуждение

Анализы сырого топлива

В Таблице 1 указаны приблизительный и окончательный анализы изученных сельскохозяйственных остатков. Как можно видеть, все образцы были богаты летучими веществами и имели низкую зольность. В скорлупе миндаля самый высокий процент летучих веществ, а в скорлупе грецких орехов — самый низкий процент золы. Концентрация кислорода была значительной для всех образцов, а теплотворная способность колебалась в пределах 17.5 и 20,4 МДж / кг, что сопоставимо с верхним пределом для низкосортных углей. Содержание серы во всех остатках было практически нулевым, что свидетельствует о том, что выбросы SO ₂ не вызывают беспокойства для этого биотоплива. С другой стороны, содержание азота в скорлупе миндаля было значительным, что могло быть проблемой во время термической обработки с точки зрения выбросов NO _x .

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Химический анализ золы, выраженный обычным способом для топлива в виде оксидов, сравнивается в Таблице 2 вместе с индексами шлакообразования / засорения и тенденцией к отложению. Общей чертой этих золошлаковых материалов является то, что они были богаты Ca и K и в меньшей степени P и Mg. Отношение основания к кислоте было намного больше 2 из-за низкого содержания кремнезема и глинозема в этой золе, так что нельзя дать никаких определенных рекомендаций по поведению шлакования. Потенциал шлакообразования / загрязнения, вызванный щелочью, можно более точно предсказать с помощью щелочного индекса.Таким образом, согласно значениям AI, для оливковых ядер и скорлупы миндаля неизбежна склонность к обрастанию из-за большого количества щелочи по отношению к единице энергии, которую они содержат (для миндальной скорлупы склонность намного ниже), в то время как для ядер персиков и скорлупы грецких орехов не ожидается загрязнения котлов. Когда ядра оливок были смешаны с другими остатками при соотношении компонентов смеси до 50%, таблица 2 показывает, что значения AI были значительно снижены. Однако следует отметить, что для небольших систем, таких как та, которая использовалась в этой работе, работающей при температуре ниже 1000 ° C и в течение относительно короткого периода времени, явления шлакообразования или загрязнения из-за золы не наблюдались.

Таблица 2 . Химический анализ золы сырья и склонности к шлакованию / засорению.

Характеристики сжигания биотоплива из сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

Изменение температуры воды на выходе из котла во время полной работы топочного агрегата показано на рисунке 2. Ясно, что ядра персика и скорлупа грецких орехов начали гореть раньше, чем два других остатка, передавая свою тепловую энергию воде примерно На 6 мин раньше оливковых ядер для повышения температуры с 25 до 70 ° C.Однако поведение скорлупы грецкого ореха было совершенно другим. Температура воды во время фазы запуска поднялась до 78 ° C (второй диммер выключен), так что для трех полных циклов (включение / выключение) время горения было увеличено примерно на 20 минут по сравнению с оливковыми ядрами. Для скорлупы грецкого ореха и миндаля три цикла в исследованных условиях длились около 1 часа.

Рисунок 2 . Изменение температуры воды на выходе из котла для сырого топлива при полной работе агрегата.

Температура дымовых газов и выбросы

Температура дымовых газов (таблица 3) представляет собой зависимость от топлива.Таким образом, оно было выше для миндальных скорлуп, 267 ° C, для полной работы котла (в установившемся режиме), и ниже для ядер персика, 245 ° C, что означает большие и меньшие тепловые потери из печи, соответственно. Все значения температуры дымовых газов были достаточно высокими для предварительной сушки сырья (уравнение 9).

Таблица 3 . Характеристики горения топлива (средние значения) в установившемся режиме.

CO в дымовых газах при установившемся режиме работы печи (диммер включен) для четырех исследуемых остатков сравнивается на Рисунке 3.Повышенный уровень CO в биотопливе из ядер оливок, скорее всего, был связан с большим количеством летучих веществ, которые увеличивают концентрацию углеводородов в реакторе, препятствуя дальнейшему окислению CO до CO ₂ , а также, в меньшей степени, более высокой зольностью это топливо, которое ослабляло проникновение кислорода к частицам полукокса. Тем не менее, все значения CO были ниже законодательных пределов для малых систем (ELOT, 2011).

Рисунок 3 . Концентрация CO в дымовых газах для сырого топлива в установившемся режиме.

Средние концентрации загрязняющих веществ (± стандартная ошибка) в установившемся режиме и в течение всей работы установки представлены и сравнены на рисунках 4A, B, соответственно. Выбросы SO ₂ от всех видов биотоплива, являющиеся чрезвычайно низкими (0–13 частей на миллион _против ), не были включены в графики. На рис. 4A показано, что наибольшие выбросы CO были получены при сжигании ядер оливок, а наименьшие — при сжигании ядер персиков. Однако даже если во время полной работы котла (включая интервалы без подачи топлива, т.е.е., второй диммер выключен) Значения CO были выше (Рисунок 4B), они не превышали допустимых пределов (ELOT, 2011). Кроме того, выбросы NO _x от всех изученных материалов были низкими и в соответствии с руководящими принципами стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011) для небольших установок (200–350 мг / Нм ³ ). Более низкие уровни NO _x в скорлупе миндаля, несмотря на их более высокий топливный N среди протестированных видов биотоплива, могут быть результатом временной восстанавливающей среды, создаваемой большим количеством летучих веществ в этом остатке (81.5%), что способствовало разложению NO _x .

Рисунок 4 . Средние концентрации загрязняющих веществ в газах от сырого топлива (A) в установившемся режиме и (B) в течение всей работы установки.

Нынешние значения выбросов газов сопоставимы с теми, которые указаны в литературе для аналогичных видов топлива, в то время как значения NO _x были значительно ниже. Для косточек персика выбросы CO варьировались от 600 до 680 частей на миллион _v (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов от 50 до 400 частей на миллион _v (Cardozo et al., 2014), для ядер пальмы от 2000 до 14000 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для жмыха в гранулах от 1900 до 6500 частей на миллион _против (Kraszkiewicz et al., 2015), а для гранул для обрезки оливок — 1800 частей на миллион _против (Garcia-Maraver et al., 2014). С другой стороны, выбросы NO _x были обнаружены для косточек персика 300–600 мг / м ³ (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов 180–270 мг / м ³ (Cardozo et al. ., 2014), для пальмовых ядер от 90 до 200 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для гранул жмыха 230-870 мг / м ³ (Kraszkiewicz et al., 2015) и для оливкового гранулы для обрезки 680 мг / м ³ (Garcia-Maraver et al., 2014).

Горение и тепловой КПД

Характеристики сгорания четырех остатков представлены в таблице 3. Эффективность сгорания считается удовлетворительной для небольших систем (77% в соответствии с европейскими стандартами EN 303-5) и колеблется от 84 до 86%.Эти значения контролировались температурами дымовых газов, которые отражали чувствительные тепловые потери и концентрацию CO в дымовых газах, которые представляли основные потери тепла из-за неполного сгорания. Таким образом, ядра персика с наименьшими потерями SL и IL горели с наибольшей эффективностью. Интересно отметить, что большее количество воздуха в случае оливковых ядер (коэффициент избытка воздуха λ = 1,9), увеличивая поток дыма, казалось, каким-то образом снижает температуру камина и, следовательно, увеличивает уровень CO и газообразные тепловые потери (IL).Кроме того, на тепловой КПД системы, показанный в Таблице 3, влияла эффективность сгорания топлива, и она была выше для ядер персика из-за улучшенного сгорания в печи и улучшенной рекуперации тепла в трубках системы за счет повышения температуры. разница между прямым и обратным потоком воды в котел (ΔT _w = 26,2 ° C). Колебания, наблюдаемые в таблице, связаны с различным количеством сжигаемого биотоплива в зависимости от времени, когда котел работал с определенными интервалами включения / выключения диммеров, регулирующих подачу.Оптимизация расхода топлива и коэффициента избытка воздуха в сторону более низкого значения может привести к более высокой температуре камина (высокий поток подаваемого воздуха охлаждает печь), более низким выбросам CO из-за лучшего сгорания, более низкого содержания кислорода и более высоких концентраций CO ₂ в дымах и, следовательно, снижение потерь тепла или топлива и повышение эффективности сгорания. Это, в свою очередь, улучшит рекуперацию тепла в трубках и повысит тепловой КПД. Кроме того, некоторые модификации печи для увеличения времени пребывания дымовых газов снизят их температуру на выходе и, следовательно, чувствительны к потерям тепла.

Тем не менее, КПД котла соответствовал литературным данным. Значения 91%, 83–86% и 75–83% были зарегистрированы для древесных гранул (Kraiem et al., 2016), древесины сосны и персика (Rabacal et al., 2013), соответственно. Более того, для многотопливного котла, сжигающего древесные материалы, было обнаружено (Fournel et al., 2015), что термический КПД зависит от зольности каждого сырья, т. Е. При содержании золы 1% КПД составляет 74%, а для золы содержание 7% упало до 63%. В другом блоке, сжигающем лесные остатки и энергетические культуры, эффективность варьировалась от 69 до 75% (Forbes et al., 2014).

Характеристики сгорания смесей сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

На рисунках 5A – C показано изменение температуры воды на выходе из котла в зависимости от времени во время полной работы печи для смесей остатков ядер оливок с ядрами персика, скорлупой миндаля и грецкого ореха. Из этих рисунков можно заметить, что как фаза запуска, так и фаза, когда система работала на полную мощность, были задержаны при подаче смесей топлива, смещая кривые в сторону более высоких значений времени примерно на 4–6 минут.Кажется, что подача смесей и, как следствие, выгорание не были такими однородными, как ожидалось теоретически.

Рисунок 5 . Изменение температуры котловой воды на выходе при полной работе агрегата для смесей (A) OK / PK, (B) OK / AS и (C) OK / WS.

Температура дымовых газов и выбросы

Таблица 4 показывает, что температуры дымовых газов, которые влияют на чувствительные тепловые потери дымовых газов, для всех смесей в установившемся режиме варьируются между значениями компонентов топлива.Это показывает, что характеристики горения смесей зависели от вклада каждого остатка в смеси.

Таблица 4 . Характеристики горения топливных смесей (средние значения) в установившемся режиме.

Средние выбросы CO и NO _x (± стандартная ошибка) в установившемся режиме для всех смесей сравниваются с выбросами сырого топлива на рисунках 6A – C. Выбросы SO ₂ не представлены на графиках, так как они были чрезвычайно низкими (4–20 ppm _против ).Значения CO в диапазоне от 1,121 до 1212 ppm _v находились в пределах значений, соответствующих компонентным видам топлива, и находились в допустимых пределах для малых установок (ELOT, 2011). Более того, уровни NO _x (87–129 ppm _против , или 174–258 мг / м ³ ) следовали той же тенденции и поддерживались ниже пороговых значений стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011). . Наилучшие показатели выбросов были достигнуты при использовании смеси ОК / ПК 50:50.

Рисунок 6 .Средние выбросы CO и NO _x газов в установившемся режиме из смесей (A) OK / PK, (B) OK / AS и (C) OK / WS.

Горение и тепловой КПД

Эффективность горения смесей ядер оливок с ядрами персика, миндаля и скорлупы грецких орехов варьировалась от 84,2 до 85,6%, как показано на Рисунке 7. Эти значения находились между значениями, соответствующими материалам компонентов, но не пропорциональными процентному содержанию каждого остатка в смесь.Как показано в Таблице 4, эффективность сгорания зависела от типа сырья и массового расхода, а также от коэффициента избытка воздуха, который определял температуру камина и дымовых газов и, следовательно, потери тепла. Наибольшая эффективность была достигнута в случае смеси ОК / ПК 50:50, что, в свою очередь, отразилось на тепловом КПД котла за счет улучшенной рекуперации тепла из потока воды.

Рисунок 7 . Эффективность сгорания топливных смесей.

Выводы

Изученные сельскохозяйственные остатки характеризовались высоким содержанием летучих и малозольных.Их теплотворная способность составляла от 17,5 до 20,4 МДж / кг. Выбросы CO и NO _x от всех видов топлива в течение всего периода эксплуатации агрегата в изученных условиях были ниже установленных законом пределов, в то время как выбросы SO ₂ были незначительными. Эффективность горения была удовлетворительной, от 84 до 86%. Ядра персика, за которыми следует скорлупа грецких орехов, сожженные с максимальной эффективностью из-за более низких чувствительных тепловых потерь и потерь от неполного сгорания топлива, выделяют более низкие концентрации токсичных газов и повышают эффективность котла за счет улучшения рекуперации тепла в трубах системы.

Совместное сжигание сельскохозяйственных остатков можно в значительной степени предсказать по сжиганию компонентов топлива, что может принести не только экологические, но и экономические выгоды. Путем смешивания ядер оливок с ядрами персика, миндаля или скорлупы грецких орехов в процентном соотношении до 50% была улучшена общая эффективность системы с точки зрения выбросов и степени сгорания. Эффективность борьбы с вредителями была достигнута при смешивании ядер оливок и ядер персика в соотношении 50:50.

Эффективность сгорания зависит от типа сырья, массового расхода и коэффициента избытка воздуха.Необходим надежный контроль подачи воздуха для горения и определение оптимальных параметров.

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

Авторские взносы

DV: руководитель, оценка результатов и написание статей. DL: эксперименты. ES: эксперименты. АВ: эксперименты. СС: оценка результатов. ГБ: техническая поддержка и оценка результатов. Все авторы: внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

ГБ использовала компания Energy Mechanical of Crete S.A.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы любезно благодарят AVEA Chania Oil Cooperatives, Союз сельскохозяйственных кооперативов Янницы и частные компании Agrinio и Hohlios за предоставленное топливо, а также лаборатории химии и технологии углеводородов и неорганической и органической геохимии Технического университета Крита. , для анализов CHNS и XRF.

Список литературы

Ан, Дж., И Янг, Дж. Х. (2018). Характеристики сгорания 16-ти ступенчатого котла на древесных гранулах с колосниковой решеткой. Обновить. Энергия 129, 678–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.06.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caposciutti, G., and Antonelli, M. (2018). Экспериментальное исследование влияния вытеснения воздуха и избытка воздуха на выбросы CO, CO ₂ и NO _x небольшого котла на биомассе с неподвижным слоем. Обновить.Энергия 116, 795–804. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кардозо, Э., Эрлих, К., Алехо, Л., и Франссон, Т. Х. (2014). Сжигание сельскохозяйственных остатков: экспериментальное исследование для небольших приложений. Топливо 115, 778–787. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.07.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэрролл Дж. И Финнан Дж. (2015). Использование добавок и топливных смесей для снижения выбросов от сжигания сельскохозяйственного топлива в небольших котлах. Биосист. Англ. 129, 127–133. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2014.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвалью Л., Вопиенка Э., Пойнтнер К., Лундгрен Дж., Кумар В., Хаслингер В. и др. (2013). Производительность пеллетного котла на сельскохозяйственном топливе. Заявл. Энергия 104, 286–296. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2012.10.058

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EC (2001). Директива 2001/80 / EC Европейского парламента и Совета от 23 октября 2001 г. об ограничении выбросов определенных загрязнителей в воздух от крупных установок для сжигания топлива .

Google Scholar

ELOT (2011). EN 303.05 / 1999. Предельные значения выбросов CO и NO _x для новых тепловых установок, использующих твердое биотопливо . FEK 2654 / B / 9-11-2011.

Google Scholar

Forbes, E., Easson, D., Lyons, G., and McRoberts, W. (2014). Физико-химические характеристики восьми различных видов топлива из биомассы и сравнение горения и выбросов приводят к получению малогабаритного многотопливного котла. Energy Conv. Managem. 87, 1162–1169.DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.06.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fournel, S., Palacios, J.H., Morissette, R., Villeneuve, J., Godbout, S., Heitza, M., et al. (2015). Влияние свойств биомассы на технические и экологические показатели многотопливного котла при внутрихозяйственном сжигании энергетических культур. Заявл. Энергия 141, 247–259. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Маравер, А., Заморано, М., Фернандес, У., Рабакал, М., и Коста, М. (2014). Взаимосвязь между качеством топлива и выбросами газообразных и твердых частиц в бытовом котле на пеллетах. Топливо 119, 141–152. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.11.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kortelainen, M., Jokiniemi, J., Nuutinen, I., Torvela, T., Lamberg, H., Karhunen, T., et al. (2015). Поведение золы и образование выбросов в маломасштабном реакторе сжигания с возвратно-поступательной решеткой, работающем с древесной щепой, тростниковой канареечной травой и ячменной соломой. Топливо 143, 80–88. DOI: 10.1016 / j.fuel.2014.11.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крайем Н., Ладжили М., Лимузи Л., Саид Р. и Джегуирим М. (2016). Рекуперация энергии из тунисских агропродовольственных отходов: оценка характеристик сгорания и характеристик выбросов зеленых гранул, приготовленных из остатков томатов и виноградных выжимок. Энергия 107, 409–418. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крашкевич, А., Пшивара, А., Качел-Якубовска, М., и Лоренцович, Э. (2015). Сжигание пеллет растительной биомассы на решетке котла малой мощности. Agricul. Agricul. Sci. Proc. 7, 131–138. DOI: 10.1016 / j.aaspro.2015.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мойерс, К. Г., и Болдуин, Г. У. (1997). «Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых тел», в Справочнике инженеров-химиков Perry, 7-е изд. , ред. Р. Х. Перри и Д. У. Грин (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Mc Graw Hill).

Google Scholar

Низетич, С., Пападопулос, А., Радика, Г., Занки, В., и Ариси, М. (2019). Использование топливных гранул для отопления жилых помещений: полевое исследование эффективности и удовлетворенности пользователей. Energy Build. 184, 193–204. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pawlak-Kruczek, H., Arora, A., Moscicki, K., Krochmalny, K., Sharma, S., and Niedzwiecki, L. (2020). Переход домашнего котла с угля на биомассу — Выбросы от сжигания сырых и обожженных оболочек ядра пальмы (PKS). Топливо 263, 116–124. DOI: 10.1016 / j.fuel.2019.116718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пицци А., Фоппа Педретти Э., Дука Д., Россини Г., Менгарелли К., Илари А. и др. (2018). Выбросы отопительных приборов, работающих на агропеллетах, произведенных из остатков обрезки виноградной лозы, и экологические аспекты. Обновить. Энергия 121, 513–520. DOI: 10.1016 / j.renene.2018.01.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рабакал, М., Фернандес У. и Коста М. (2013). Характеристики горения и выбросов бытового котла, работающего на пеллетах из сосны, древесных отходах и персиковых косточках. Обновить. Энергия 51, 220–226. DOI: 10.1016 / j.renene.2012.09.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиппула, О., Ламберг, Х., Лескинен, Дж., Тиссари, Дж., И Йокиниеми, Дж. (2017). Выбросы и поведение золы в котле на пеллетах мощностью 500 кВт, работающем на различных смесях древесной биомассы и торфа. Топливо 202, 144–153.DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.04.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сутар, К. Б., Кохли, С., Рави, М. Р., и Рэй, А. (2015). Кухонные плиты на биомассе: обзор технических аспектов. Обновить. Устойчивая энергетика Ред. 41, 1128–1166. DOI: 10.1016 / j.rser.2014.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. (2009). Биомасса, биоэнергетика и окружающая среда. Salonica: Tziolas Publications.

Google Scholar

Вамвука, Д., Трикувертис, М., Пентари, Д., Алевизос, Г., и Стратакис, А. (2017). Характеристика и оценка летучей и зольной пыли от сжигания остатков виноградников и перерабатывающей промышленности. J. Energy Instit. 90, 574–587. DOI: 10.1016 / j.joei.2016.05.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. и Цуцос Т. (2002). Энергетическая эксплуатация сельскохозяйственных остатков на Крите. Energy Expl. Эксплуатировать. 20, 113–121. DOI: 10.1260 / 014459802760170439

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн, Т., Поллекс, А., Веллер, Н., Ленц, В., и Неллес, М. (2018). Гранулы из смешанной биомассы в качестве топлива для маломасштабных устройств сжигания: влияние смешения на образование шлака в зольном остатке и варианты предварительной оценки. Топливо 212, 108–116. DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.10.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

MFC (Многотопливная конденсация)

AERCO может работать на нескольких видах топлива, включая природный газ, пропан или мазут №2.Он отличается проверенной конструкцией 4-ходового жаротрубного теплообменника для максимальной теплопередачи и эффективности и предназначен для конденсации в любой гидравлической системе с замкнутым контуром. Комбинация теплообменника из высококачественной углеродистой стали / нержавеющей стали 316Ti обеспечивает высочайшую долговечность. Конструкция из нержавеющей стали 316Ti в 4-м проходе теплообменника обеспечивает превосходную коррозионную стойкость против кислой конденсации дымовых газов. Точно так же он может работать на нескольких видах топлива, включая природный газ, пропан или мазут № 2 (в качестве резервного), что обеспечивает гибкость использования двух видов топлива.Более того, серия MFC оснащена стандартными двойными обратными соединениями для оптимальной гибкости применения и повышения сезонной эффективности до 10%. Максимальная рабочая температура теплообменника 240 ° F позволяет использовать более широкий диапазон рабочих температур и при необходимости удовлетворять требованиям приложений с более высокими температурами, но позволяет зданию сбрасывать температуру воды для конденсации в месячные месяцы.

Серия MFC оснащена лучшими в отрасли мощными горелками, выбросы которых соответствуют самым строгим требованиям по NOx и CO.Полностью модулируемая горелка также соответствует стандартам AERCO в отношении энергоэффективности, долговечности, надежности и качества конструкции.

Котлы MFC могут использоваться как отдельные блоки, так и в модульных конструкциях, с возможностью выбора режимов работы. В дополнение к управлению котлом в соответствии с постоянной уставкой, графиком сброса внутреннего / наружного или сигналом 0-10 В, один или несколько блоков могут быть интегрированы через протокол связи Modbus. Для котельных установок с 2 или более котлами доступный контроллер последовательности, предназначенный для оптимизации эффективности установки, обеспечивает правильное решение.Точно так же системы MFC могут быть легко интегрированы с системой управления энергопотреблением или системой автоматизации здания.

Характеристики и преимущества

• Природный газ, пропан или двойное топливо (мазут № 2)
• Полная конденсация на природном газе / пропане
• Способность к конденсации на мазуте № 2 (содержание серы <15 ppm)
• Up до 5: 1 (20%) при сжигании на природном газе или пропане
• Высококачественный комбинированный теплообменник из углеродистой стали / нержавеющей стали 316Ti с 4 проходами
• Возможность установки с регулируемым первичным потоком
• Выбросы NOx до 40 частей на миллион или меньше при всех скоростях горения при работе на природном газе
• Двойные патрубки обратной воды
• Точный контроль температуры
• Лучшая в отрасли мощная горелка (Riello)
• Канальный воздуховод для горения
• Простота обслуживания
• Допустимые вентиляционные материалы AL29-4C
• Опции управления: постоянная уставка, внутренний / наружный сброс, удаленная уставка, сигнал 0-10 В или ModBus