Invoering
Voor de meeste industriële en transportondernemingen is het onderwerp afvalverwerking een van de meest acute en actuele. Hier zullen we het hebben over de verwijdering van gebruikte motoroliën (hydraulische, motoroliën tot 50SAE en transmissievloeistoffen), hierna OTM. Op basis van de combinatie van eigenschappen kunnen we ondermaatse dieselbrandstoffen en plantaardige oliën als zodanig classificeren.
De verwijdering van brandstofafval is voor de meeste ondernemingen een kostbaar probleem bij de financiering van het onderhoud van verzamel-, opslag-, transport-, verwerkings- en gloeipunten. Na de afschaffing van de structuren voor energietoezicht verslechterde de situatie door het verlies van eensgezinde controle over de werking van apparatuur en het gebruik van brandstoffen en brandstofafval in faciliteiten. Gedeeltelijk werden deze functies door verschillende afdelingen overgenomen, maar, zoals gebruikelijk in Rusland, "maar de zaken zijn er nog steeds."
Een onbeduidend deel van HM wordt verbrand in slecht aangepaste ketelhuizen en ovens, en een groot deel van HM wordt geloosd in wateren en rioleringen, op de bodem en zelfs in de atmosfeer gesproeid, wat onschatbare milieuschade veroorzaakt. Slechts een tiende van OTM wordt verbruikt door de chemische productie, bijvoorbeeld voor de productie van vetten en tweederangs oliën, die in de technologie al weinig worden gebruikt en ook moeten worden verwijderd.
OTM is echter een soort hoogcalorische brandstof en het is raadzaam om een dergelijke hulpbron zoveel mogelijk op de grond te gebruiken voor warmte- en krachtdoeleinden, vooral omdat moderne technologieën het mogelijk maken om het efficiënt en milieuvriendelijk te verbranden. Tegenwoordig zijn er geen technische problemen bij de verbranding van brandstoffen: technologie stelt je in staat om alles te verbranden wat brandt en moeilijk te verbranden is. Aan de andere kant van het probleem zullen we bekijken hoe efficiënt we deze brandstoffen verbranden en hoe nuttig we deze hulpbron en de warmte die we krijgen bij de verbranding ervan gebruiken. Dit materiaal is voor degenen die geld kunnen tellen en echte problemen kunnen oplossen.
Volgens Amerikaanse experts overschrijdt het jaarlijkse verbruik van motoroliën alleen al in de wereld 42 miljoen ton, d.w.z. ongeveer 60 miljoen ton conventionele brandstof. Hiervan wordt slechts een kwart (10-12 miljoen gewichtton) hergebruikt, gerecycled of verbrand. Bovendien hebben de geproduceerde oliën, die we definiëren als OTM, een calorisch gehalte dat hoger is dan kolen, diesel en stookolie en hoger zijn dan 10.000 kcal/kg, wat een hoge brandstof- en energetische waarde is: uitgloeien van 3,4 kg motorolie geeft 34,6 kcal aan warmte. Ter vergelijking:
Tegelijkertijd maakt 1 (één) liter afgewerkte olie die in de bodem wordt verspreid 100 tot 1000 ton grondwater ondrinkbaar, wat een ernstig gevaar vormt. Volgens milieuactivisten is meer dan 40% van het wateroppervlak in de wereld vervuild en bedekt met een laagje gebruikte motorolie. Het gevaar van oliën zit niet alleen in hun giftige eigenschappen, maar ook in het vermogen om een gunstige omgeving te creëren voor de versnelde reproductie van gevaarlijke bacteriën. In Rusland benaderde het verbruik van smeeroliën in 2004 7,7 mln. hun algemeen verbruik. |
Hoe het pelletverbruik te berekenen?
De berekening wordt in verschillende fasen uitgevoerd, hoewel het over het algemeen vrij eenvoudig is. Het resultaat zou het gemiddelde maandelijkse brandstofverbruik van een pelletketel tijdens het stookseizoen en de gemiddelde kosten van een dergelijke verwarming moeten zijn. Om dit te doen, zullen we parallel een voorbeeld bekijken voor een huis van 100 m².
Fase een. Eerst moet u begrijpen hoeveel warmte er daadwerkelijk in het verwarmingssysteem komt bij het verbranden van 1 kg brandstofpellets. Verwarmingsapparatuur is immers niet zo perfect dat alle energie die wordt ontvangen om het huis te verwarmen, wordt gebruikt, een deel vliegt nog steeds de schoorsteen in. Om dit te doen, moet de verbrandingswarmte van pellets worden vermenigvuldigd met het rendement van de warmtegenerator gedeeld door 100:
5 kW/kg x 80% / 100 = 4 kW/kg.
Fase twee. Voor het gemak van berekeningen is het noodzakelijk om de omgekeerde actie uit te voeren om erachter te komen hoeveel pellets moeten worden verbrand om 1 kW thermische energie te verkrijgen in reële omstandigheden:
1 kW / 4 kW/kg = 0,25 kg.
Fase drie.Aangezien het weer buiten verandert tijdens het stookseizoen en de temperatuur schommelt van +10 °C tot -30 °C, zal het gemiddelde specifieke warmteverbruik voor het hele seizoen voor een woning van 100 m² niet 10 kW zijn, maar de helft minder - 5kW. Aangezien vermogenseenheden gerelateerd zijn aan de tijd van 1 uur, zal het warmteverbruik per dag zijn:
5 kWh x 24 uur = 120 kW.
Hetzelfde, alleen voor een maand:
120 kW x 30 dagen = 3600 kW.
Fase vier. Nu is het gemakkelijk om het gemiddelde verbruik van pellets per maand te berekenen voor een gebouw van 100 m² gedurende het hele stookseizoen:
3600 kW x 0,25 kg/kW = 900 kg.
Als het koude seizoen 7 maanden duurt, zoals in Moskou van de Russische Federatie, dan is de totale hoeveelheid brandstofpellets voor het verwarmen van een privéwoning met een oppervlakte van 100 vierkante meter 900 x 7 = 6,3 ton. Op dezelfde manier wordt het gemiddelde maandelijkse verbruik van pellets voor een huis met een oppervlakte van 150 en 200 m² bepaald, het is respectievelijk gelijk aan 1,35 en 1,8 ton. Aangezien de pellet per gewicht en niet per volume wordt verkocht, is het niet nodig om deze hoeveelheid om te rekenen naar volume-eenheden.
Degenen die geïnteresseerd zijn in de theoretische waarde van het gemiddelde verbruik van houtpellets per dag, kunnen deze op deze manier berekenen (voor ons voorbeeld):
120 kW x 0,25 kg/kW = 30 kg.
Aandacht! De gemiddelde berekende waarde moet niet worden verward met het werkelijke brandstofverbruik op de koudste en warmste dagen. In een gebouw van 100 m² kan dit variëren tussen 15-60 kg pellets per dag
Om de geschatte kosten van pelletverwarming in geld te krijgen, moet u de verkregen cijfers vermenigvuldigen met de prijs per ton die in uw regio wordt geaccepteerd. Tegen de prijzen van de hoofdsteden van de Russische Federatie en Oekraïne zijn de maandelijkse verwarmingskosten voor een privéwoning van 100 vierkante meter:
- voor Moskou: 0,9 t x 7000 roebel/t = 6300 roebel;
- voor Kiev: 0,9 t x 2000 UAH/t = 1800 UAH.
Houd er rekening mee dat we een abstracte berekening hebben uitgevoerd en in de omstandigheden van Oekraïne zullen de financiële kosten voor pelletverwarming lager zijn vanwege het mildere klimaat.
Pellets wat is het?
Dit zijn vaste cilindrische korrels met een diameter van 6-10 mm, verkregen door het persen (granuleren) van afval uit verschillende industrieën - houtbewerking en landbouw. Het gebruik ervan op het gebied van warmtevoorziening verschilt sterk van de verbranding van andere soorten biomassa - brandhout, kolen, zaagsel en stro in zijn pure vorm.
De voordelen van brandstofpellets hebben ze tot een van de meest gebruikte energiedragers in West-Europa gemaakt:
- hoge bulkdichtheid - 550-600 kg/m3, wat ruimte bespaart voor brandstofopslag;
- lage relatieve vochtigheid, toelaatbaar maximum - 12%;
- vanwege de hoge mate van verdichting en lage luchtvochtigheid worden de pellets gekenmerkt door een verhoogde calorische waarde - van 5 tot 5,4 kW / kg;
- laag asgehalte - van 0,5 tot 3%, afhankelijk van de grondstof.
De pellets hebben het formaat en de stevige structuur om het verbrandingsproces te automatiseren, terwijl het lage asgehalte ervoor zorgt dat ze langer meegaan zonder interventie voor onderhoud.
Thermische apparatuur die pellets verbrandt, wordt gemiddeld 1 keer per week gestopt voor het reinigen van roet.
De brandstof verdraagt perfect transport en bulkopslag, zonder in te storten of in stof te veranderen. Hiermee kunt u de toevoer van brandstof naar industriële ketels met hoge capaciteit regelen vanuit speciale opslagfaciliteiten - silo's, waar een maandelijkse voorraad pellets wordt geplaatst.
Brandstofpellets zijn een handige en milieuvriendelijke energiebron die geen vuil en stof vormt bij het verwarmen van een privéhuis, dus het verovert geleidelijk de markt van Oekraïne en de Russische Federatie.
Soorten afval voor de productie van pellets
De grondstoffen voor de productie van pellets zijn de volgende soorten afval uit verschillende industrieën:
- houtsnippers, zaagsel, platen, houtsnippers en ander ondermaats hout;
- kaf die overblijven bij de verwerking van zonnebloem- of boekweitzaden;
- stengels van verschillende landbouwgewassen in de vorm van stro;
- turf.
Milieu problemen
Fabrikanten van apparatuur zwijgen over de problemen van milieubescherming tijdens het proces van OM-verbranding: schadelijke stoffen komen vrij in de atmosfeer. Volgens de wereldvereisten van milieunormen moet het gehalte aan schadelijke stoffen in de uitstoot van gassen zijn: stof - niet meer dan 10 mg/m3, SO2 – 50, HСl – 10, HF – 1, CO – 50, NOx - 200, dioxines - 0,1 ng/m3. Het gehalte aan zware metaaloxiden mag niet hoger zijn dan 3 mg/m3, inclusief cadmium, kwik, lood - 0,1 mg/m3.
Een analyse van moderne OM-verbrandingstechnologieën onthult een aantal ecologische en economische tekortkomingen. Met name fijn stof (1–2 kg/m3 OM) en schadelijke gassen komen in de atmosfeer terecht. De samenstelling van sterk verspreide vliegas omvat minerale deeltjes en onverbrande organische resten. Gasvormige emissies bestaan uit: kooldioxide (CO2) en waterdamp, verbindingen van zware metalen, producten van onvolledige verbranding, namelijk polyaromatische en gehalogeneerde koolwaterstoffen. Tot 7% van de massa verbrande gebruikte motoroliën is as verontreinigd met zware metalen.
Bij het afvoeren van OM moet dus rekening worden gehouden met de volgende punten:
- verbranding is een zeer technologisch complex proces dat behandelingsapparatuur op meerdere niveaus vereist als gevolg van verhoogde sanitaire normen;
- de noodzaak van voorlopige bezinking na transport, scheiding van sediment, water en antivries;
- hoge kapitaal- en bedrijfskosten voor ketelapparatuur en luchtreinigingssystemen.
Bij verbranding van 1 ton OM ontstaat zo'n 7000 m3 rookgassen, die stikstof- en zwaveloxiden, waterstofchloride, polyaromatische koolwaterstoffen, chloorbenzeen en zware metalen bevatten. Deze laatste worden geabsorbeerd door vliegasdeeltjes en bevatten gemiddeld: aluminium - 3,1 mg/m3; zink - 2,7; lood - 1.6; koper - 0,15; chroom - 1.4.
Waarom zijn pellets goed?
Vergelijking met andere vaste brandstoffen
De kracht van pellets is hun progressiviteit in vergelijking met hout, kolen en zelfs briketten. Stel je een ketel voor vaste brandstoffen voor die in dezelfde modus werkt als een gasketel. Alleen nog veiliger omdat pellets niet ontploffen zoals aardgas.
Het verschil tussen gas- en pelletverwarming wordt uitgedrukt in verschillende punten:
- de voorraad pellets moet worden aangevuld;
- een keer per week stopt de ketel voor reiniging;
- tijdens de werking van de pellet-warmtegenerator is het geluid te horen van pellets die door de plastic buis stromen;
- het gebruik van deze brandstof is niet gerelateerd aan het werk van nutsbedrijven en verschillende inspecties;
- verwarmingsapparatuur die pellets verbrandt, is niet slechter geautomatiseerd dan gas.
Als we granulaatafval vergelijken met brandhout of kolen, dan winnen deze laatste alleen qua kosten.
In ruil daarvoor ontnemen ze comfort en tijd van de huiseigenaar, aangezien verwarming op hout of kolen constante aandacht vereist. Zelfs een lang brandende ketel moet 2 keer per dag worden "gevoed" en constant worden schoongemaakt, terwijl een pelletketel wekenlang non-stop werkt.
De resultaten van vergelijking volgens andere criteria spreken ook in het voordeel van verwarming met pellets:
- Het verbranden van pellets is veiliger dan hout en kolen. Ketels die zijn uitgerust met pelletbranders hebben praktisch geen last van traagheid, zoals conventionele ketels op vaste brandstoffen. Wanneer de vereiste koelvloeistoftemperatuur is bereikt, wordt de brander uitgeschakeld en stopt de brandstoftoevoer. Slechts een klein handjevol pellets verbrandt.
- De ruimte met de pelletketel is schoon, er is geen rookgeur, die wel aanwezig is wanneer de oven wordt geladen met kolen en brandhout.Installatie van een buffertank is op verzoek van de eigenaar. Pelletwarmtegeneratoren kunnen zonder batterij om overtollige warmte af te voeren.
Vergelijking in termen van technische kenmerken en kosten van verschillende soorten biomassabrandstof wordt weergegeven in de tabel:
Brandstof | Warmteafgifte 1 kg, kW | kW Thermisch installatierendement, % | Echte warmteafvoer 1 kg | kW Prijs van 1 kg in Rusland, rub | De prijs van 1 kg in Oekraïne, UAH | Kosten van 1 kW warmte in Rusland, rub | Kosten van 1 kW warmte in Oekraïne, UAH | Asgehalte van brandstof, % |
Brandhout vers gezaagd | 2 | 75 | 1,50 | 2,25 | 0,75 | 1,50 | 0,50 | 3 tot 10 |
Brandhout droog vocht | 4,10 | 75 | 3,08 | 3,00 | 1,00 | 0,98 | 0,33 | tot 2 |
Briketten | 5,00 | 75 | 3,75 | 5,50 | 2,00 | 1,47 | 0,53 | tot 3 |
Agropellets | 5,00 | 80 | 4,00 | 7,00 | 2,00 | 1,75 | 0,50 | tot 3 |
Antraciet kolen | 7,65 | 75 | 5,74 | 10,00 | 3,80 | 1,74 | 0,66 | van 15 tot 25 |
De daadwerkelijke warmteoverdracht van energiedragers kan afwijken van de theoretische en is afhankelijk van het rendement van uw verwarmingsapparatuur en het vochtgehalte van de door u aangekochte grondstoffen.
Als we de kosten van een eenheid warmte op pellets, hout en kolen vergelijken, is het gemakkelijk om te concluderen dat verwarming met pellets niet veel duurder is dan verwarming met hout of kolen.
Houd er rekening mee dat niet de hoogste kwaliteit korrels - agropellets - deelnemen aan de vergelijking. Pellets uit houtafval komen nog beter tot hun recht.
Brandstofbriketten presteren uitstekend in alle criteria, maar ze verliezen aan pellets in termen van de mate van automatisering van verwarmingsapparatuur.
Briketten moeten, net als brandhout, door de eigenaar van het huis in de vuurkist worden gedaan. Er zijn zeer weinig nadelen van korrelvormige brandstof:
- De hoge kosten van ketelapparatuur en automatisering. De prijs van een pelletbrander van gemiddelde kwaliteit is vergelijkbaar met een conventionele vastebrandstofketel met een vermogen tot 15 kW.
- Korrels moeten onder bepaalde omstandigheden worden bewaard, zodat ze niet verzadigd raken met vocht en niet afbrokkelen. De methode om een hoop onder een luifel op te slaan is absoluut niet geschikt, je hebt een afgesloten ruimte of een container zoals een silo nodig.
Criteria voor brandstofkwaliteit
Zoals je misschien wel kunt raden, moeten pellets van de juiste kwaliteit zijn om een aanzienlijke hoeveelheid thermische energie vrij te maken. Helaas, gezien de steeds toenemende populariteit van deze verwarmingsmethode, begonnen brandstofmonsters van lage kwaliteit van gewetenloze fabrikanten of regelrechte oplichters op de markt te verschijnen. Natuurlijk laat het gebruik van ambachtelijke technologieën geen effectieve warmteoverdracht toe. Veel eigenaren van pelletketels zijn ten onrechte van mening dat het brandstofverbruik afhangt van de kleur van de pellets. Dit is helemaal niet waar. Donkerbruine korrels van hoge kwaliteit worden gemaakt op basis van houtfracties die boomschors bevatten, lichtgele korrels worden gemaakt van afval uit de meubelindustrie en donkerbruine korrels worden gemaakt van houtafval. Pellets van hoge kwaliteit hebben een vrij hoge dichtheid, waarvan de numerieke waarde groter is dan 1. Ze moeten dus in water zinken. Een belangrijke parameter die de kwaliteit van dit type vaste brandstof bepaalt, is de hoeveelheid as die overblijft na volledige verbranding van pellets (as inhoud). Volgens de normen die in een aantal Europese landen zijn aangenomen, mag dit cijfer niet meer dan 1,5% bedragen. Met andere woorden, na verbranding van 10 kg brandstof mag er niet meer dan 150 g as overblijven. Als deze indicator hoger is, zal tijdens de verbranding een aanzienlijke hoeveelheid slak worden gevormd. En dit vermindert de prestaties van de ketel aanzienlijk.
Naast de hierboven beschreven kenmerken, moeten pellets van hoge kwaliteit de volgende kenmerken hebben:
- De vochtigheid van de pellets mag niet meer dan 10% zijn, anders zal het verbruik van pellets aanzienlijk toenemen vanwege de noodzaak om het verlies aan warmtecapaciteit te compenseren.
- Het stofgehalte mag niet hoger zijn dan 11%. Het overschrijden van deze indicator gaat gepaard met een toename van het asgehalte.
De verpakking moet verzegeld zijn. De meest optimale optie is wanneer de korrels in speciale zakken met een waterdichte film aan de binnenkant te koop worden aangeboden. Door een dergelijke verpakking behouden de korrels jarenlang hun oorspronkelijke kwaliteitskenmerken. Momenteel kost 1 kg brandstof van 6 tot 10 roebel. Als er een grote bunker bij de ketel wordt gebruikt, kunt u brandstof het beste in grote zakken (big bags) kopen. De massa van zo'n zak is 900 kg.
Kenmerken van pelletverwarmingssystemen
Om de effectiviteit van pelletverwarming te evalueren, moet u weten wat het verschil is tussen gewoon hout en pellets. Bij de vervaardiging van pellets wordt houtbewerkingsafval gebruikt. Grondstoffen voor de productie van pellets of gewoon zaagsel worden eerst grondig gedroogd en vervolgens gestoomd, waardoor een stroperige massa ontstaat waaruit onder een druk van 300 atmosfeer cilindrische korrels met een lengte van ongeveer 70 mm en een diameter van 6 tot 8 mm worden gevormd Ketels die op de markt worden geleverd door apparatuur van pelletfabrikanten, onderscheiden zich van hun tegenhangers die gewoon brandhout als brandstof gebruiken, door een hogere mate van warmteoverdracht. Kwantitatieve indicatoren van de verbrandingswarmte van verschillende soorten vaste brandstoffen zijn weergegeven in de tabel.
Naast een hoge warmteoverdracht hebben pelletketels nog een ander voordeel: hun verbrandingskamer wordt automatisch geladen. Automatische brandstoftoevoer wordt als volgt geïmplementeerd:
- Een bepaalde voorraad pellets wordt opgeslagen in een speciale bunker van roestvrij staal. De aanwezigheid van een bunker met een aanzienlijk volume stelt u in staat om deze met tussenpozen van eens in de paar dagen te tanken.
- Brandstof komt de ketel binnen via een flexibele kabel en een daarin geplaatste vijzel. Pellets drijven door hun eigen gewicht de vijzel in rotatie, die ervoor zorgt dat ze in de vereiste hoeveelheid naar de verdeelkamer van de ketel worden gevoerd.
- Verder komen de pellets vanuit de verdeelkamer de zone van de luchtbrander binnen, waar ze onvolledig worden verbrand, vergezeld van het vrijkomen van houtgas.
- De belangrijkste bron van hoge warmteoverdracht is houtgas, dat volledig wordt verbrand in de naverbrander.
Een dergelijk ontwerp van de ketel stelt de eigenaar in staat, met continue werking van de apparatuur, de trechter slechts eenmaal per 3-4 dagen met brandstof te vullen en vaste verbrandingsproducten te verwijderen, d.w.z. as.
pellets van gemiddelde kwaliteit
Bij bovenstaande berekeningen is uitgegaan van de calorische waarde die kenmerkend is voor hoogwaardige witte korrels, de zogenaamde elitekorrels. Ze zijn gemaakt van het afval van goed hout en bevatten praktisch geen vreemde insluitsels, zoals boomschors. Ondertussen verhogen verschillende onzuiverheden het asgehalte van de brandstof en verlagen ze de calorische waarde, maar de prijs per ton van dergelijke houtpellets is veel lager dan die van elite. Door de kosten te verlagen, proberen veel huiseigenaren hun pelletverwarming zuiniger te maken.
Naast elite brandstofpellets worden goedkopere pellets gemaakt van landbouwafval (meestal van stro), waarvan de kleur wat donkerder is. Hun asgehalte is laag, maar de calorische waarde wordt verlaagd tot 4 kW / kg, wat uiteindelijk de verbruikte hoeveelheid zal beïnvloeden. In dit geval is het verbruik per dag voor een huis van 100 m2 35 kg en per maand zelfs 1050 kg. De uitzondering zijn korrels gemaakt van koolzaadstro, hun calorische waarde is niet slechter dan die van berken- of naaldhoutkorrels.
Er zijn andere pellets die zijn gemaakt van een breed scala aan afval van houtbewerkingsbedrijven. Ze bevatten allerlei onzuiverheden, waaronder schors, waaruit storingen en zelfs storingen optreden in moderne pelletketels. Uiteraard veroorzaakt de onstabiele werking van de apparatuur altijd een verhoogd brandstofverbruik. Vooral warmtegeneratoren met retortbranders in de vorm van een naar boven gerichte kom zijn grillig van korrels van lage kwaliteit. Daar levert de vijzel brandstof aan het onderste deel van de "kom", en rondom zijn er gaten voor de doorgang van lucht. Er komt roet in terecht, waardoor de intensiteit van de verbranding afneemt.
Om dergelijke situaties te voorkomen en het rendement van de ketel niet te verminderen, is het raadzaam om brandstof te kiezen met een laag asgehalte en in geen geval nat. Anders beginnen problemen met de schroeftoevoer omdat de natte korrels afbrokkelen en veranderen in stof dat het mechanisme verstopt.Het is mogelijk om goedkopere brandstof te gebruiken voor het verwarmen van een huis met pellets wanneer de ketel is uitgerust met een fakkelbrander. Dan bedekt de as de wanden van de oven en valt naar beneden zonder terug te vallen in de brander. De enige voorwaarde is dat de verbrandingskamer en branderelementen vaker moeten worden onderhouden en schoongemaakt, omdat ze vuil worden.
Berekening van feederparameters
Spiraalvoederprestaties N v toeren bepaald door het gebied van de werkholte en de bulkdichtheid, de spoed van de spiraal en de frequentie van zijn rotatie
,
waar W – productiviteit van de spiraalvoeder, kg/u;
D - diameter van het branderlichaam, m;
D - diameter van de straalpijp, m;
S - feeder spiraal pitch, m;
N - rotatiefrequentie, toeren;
is de bulkdichtheid van de brandstof, kg/m3.
Na het bepalen van de rotatiesnelheid van de spiraalvormige feeder en op basis van het standaardbereik van asynchrone elektromotoren, is het noodzakelijk om de overbrengingsverhouding van het wormwiel te bepalen bij de maximale belasting van de keteleenheid, toeren
Voor het gemak van berekeningen en analyse zijn alle berekeningen uitgevoerd in MS EXCEL.
Tabel 3.1 Berekening branderparameters
Thermische kracht, kW |
Lagere calorische waarde van houtpellets, kcal/kg |
Efficiëntie van de keteleenheid |
Vereist brandstofverbruik kg/u |
Diameter van de verpakking D, m |
Diameter straalpijp d, m |
750 |
4500 |
0,85 |
168,47 |
0,208 |
0,098 |
700 |
4500 |
0,85 |
157,24 |
0,208 |
0,098 |
600 |
4500 |
0,85 |
134,77 |
0,208 |
0,098 |
500 |
4500 |
0,85 |
112,31 |
0,208 |
0,098 |
400 |
4500 |
0,85 |
89,85 |
0,208 |
0,098 |
300 |
4500 |
0,85 |
67,39 |
0,208 |
0,098 |
200 |
4500 |
0,85 |
44,92 |
0,208 |
0,098 |
100 |
4500 |
0,85 |
22,46 |
0,208 |
0,098 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,85 |
195 |
750 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,59 |
195 |
700 |
0,085 |
650 |
0,5 |
3,08 |
195 |
600 |
0,085 |
650 |
0,5 |
2,56 |
195 |
500 |
0,085 |
650 |
0,5 |
2,05 |
195 |
400 |
0,085 |
650 |
0,5 |
1,54 |
195 |
300 |
0,085 |
650 |
0,5 |
1,03 |
195 |
200 |
0,085 |
650 |
0,5 |
0,51 |
195 |
100 |
Figuur 3.1 Afhankelijkheid van de belangrijkste parameters van de brander van de belasting van de ketel
Een van de belangrijkste factoren die van invloed zijn op het brandstofverbruik van ketels voor vaste brandstoffen die zijn gemaakt van materialen op basis van hout, en in ons geval met name pellets, is vochtigheid. Vochtigheid verlaagt de calorische waarde van brandstof op houtbasis, wat op zijn beurt leidt tot een toename van het brandstofverbruik door de keteleenheid.
De ontwikkelde pelletbrander moet zorgen voor de nodige prestatie van de doseerunit van de vijzel. De berekeningsresultaten zijn weergegeven in Tabel 3.2 en Figuur 3.2.
Tabel 3.2 Berekening van de bedrijfsmodi van de brander bij verlaging van de verbrandingswaarde van de brandstof (verhoging van het vochtgehalte van de pellets).
Thermische kracht, kW |
Lagere calorische waarde van houtpellets, kcal/kg |
Efficiëntie van de keteleenheid |
Vereist brandstofverbruik kg/u |
Diameter van de verpakking D, m |
Diameter straalpijp d, m |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
750 |
4500 |
0,85 |
168,47 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4400 |
0,85 |
172,30 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4300 |
0,85 |
176,30 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4200 |
0,85 |
180,50 |
0,208 |
0,098 |
750 |
4100 |
0,85 |
184,90 |
0,208 |
0,098 |
voederstap, m |
Bulkdichtheid van brandstof, kg/m3 |
feeder-efficiëntie |
Aanvoersnelheid, toeren |
Overbrengingsverhouding |
ED-rotatiefrequentie, toeren |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
750 |
4000 |
0,85 |
189,53 |
0,208 |
0,098 |
750 |
3900 |
0,85 |
194,39 |
0,208 |
0,098 |
750 |
3800 |
0,85 |
199,50 |
0,208 |
0,098 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,03 |
195 |
785 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,12 |
195 |
804 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,22 |
195 |
823 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,33 |
195 |
844 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,44 |
195 |
865 |
0,085 |
650 |
0,5 |
4,56 |
195 |
888 |
Figuur 3.2 Berekeningsresultaten
Als resultaat van de uitgevoerde berekeningen werden de optimale werkingsmodi van de pelletbrander geïdentificeerd. In het bijzonder met een overbrengingsverhouding van een wormwiel z = 195 om de nominale warmteafgifte van de ketel te bereiken, moet de spiraaltransporteur met een snelheid van . worden gedraaid ntr = 3,85 rpm, respectievelijk, de snelheid van de aandrijfmotor zal zijn ned = 750 toeren
De regeling van de feederprestaties met een afname van de warmtebelasting moet soepel gebeuren. Dit kan worden bereikt door het toerental van de aandrijfmotor te verlagen met een frequentieomvormer.
In het geval van een verlaging van de calorische waarde van pelletbrandstof, is het noodzakelijk om de rotatiesnelheid van de spiraalvormige feeder iets te verhogen en, bij gebruik bij de nominale warmtebelasting van de keteleenheid, kan de rotatiesnelheid van de feeder 4,5 bereiken - 5 toeren, en de rotatiefrequentie van de elektromotor bereikt 880 - 900 toeren Daarom is het, rekening houdend met de werking op brandstof van lage kwaliteit, noodzakelijk om een elektromotor te kiezen met een hogere rotatiesnelheid tot 1500 toeren
Pellets voor huisverwarming
Onlangs gebruiken veel eigenaren van particuliere huizen gecomprimeerde pellets gemaakt van afval van een breed scala aan brandbare materialen om hun huizen te verwarmen. Deze korrels worden pellets genoemd.Die huiseigenaren die net van plan zijn om in hun huis warmwaterboilers te installeren die pellets als brandstof gebruiken, zijn geïnteresseerd in het verbruik van dit brandstofmateriaal, evenals de hoeveelheid warmte die vrijkomt tijdens de verbranding. In dit korte artikel zullen we proberen deze kwesties zo gedetailleerd mogelijk te behandelen.De keuze voor een of ander type ketel op vaste brandstof is in de regel gebaseerd op de beschikbaarheid en kosten van brandstof. Bovendien proberen veel eigenaren van particuliere huizen apparatuur te kiezen die minimaal onderhoud vereist. Met andere woorden, het is niet nodig om de oven dagelijks te vullen, verbrandingsproducten te verwijderen, enz. Daarom is van een breed scala aan soorten vastebrandstofketels de meeste vraag naar pelletapparatuur.