Spalování dřevní biomasy (dřeva)

[abrams]

Zdravím ,

spalování a hoření dřeva mě docela zajímá zakládám toto vlákno k debatám co , jak , proč a kdy dělat a nedělat při spalování dřevní biomasy . Těším se na zajímavou a podnětnou diskuzi .
https://forum.mypower.cz/viewtopic.php?t ... 193#p59193
Dům primárně vytápíme dynosauřými prdy z dovozu . Jak už víte , snažím se skonstuovat , vyrobit a provozovat zimní elektrický zdroj suplující po čas nečasí . V mém plánu je spalovat dřevo coby zdroj energie . Jelikož nechci v konstrukci kotle udělat zásadní chyby jež by měli za následek nedokonalé spalování a tudíž nežádoucí vliv na vše okolo a vidím že proces spalování není zrovna jednoduchý jako facka , nejen mě by Jste udělali dobrý skutek podělením se o know-how jak na věc .

Elektronům zdar

[gupa]

K vlhkosti dřeva:
Myslím si, že spalování vlhkého dřeva s ohledem na tvar a funkce topeniště a výdechu a teplosměnných ploch je dokonce žádoucí, protože voda prodlužuje plamen, místo modrého je smíchán s oranžovým, který je potřeba pro lepší účinnost. Tvar pyrolytické části zplyňující komory je také důležitý a to i možnosti změny v dopování vzduchem, jeho tvar a sílu proudu. Komora je něco jako karburátor spalovacího prostoru, ikdyž samotný spalovací prostor musí mít také stejně říditelný (tvar -směr - síla) přísav vzduchu. Lehkým příkladem přidávání vody k plamenu jsou průmyslové kotle a typický bílý dým z jejich komínů. Samotné spalování metanu je méně účinné než salování metanu s přístřikem vody.
K účinnosti co má kotel mít:
Suché dřevo je potřeba jen kvůli prodloužení živostnosti kotle, což je v podstatě technologický podvůdek mnoha výrobců kotle a báchorka otom, jak jejich výrobek při nesprávném dodržení návodu nefunguje. Vtom je ten podvod. Kotel jak ocelý zdroj tepla má mít takovou účinnost předávání tepla jakou výrobce udává, ale ta je ve skutečnosti mizerná, protože výdech kotle má vyšší teplotu než je teplota vody. Vtom je zakopán problém s materiály použity na výrobu kotlů, často je nám podsouván termín "kotlový plech", jenže jediný žáruodolný kotlový plech je v třídách 15 a s problémy 17 ale plechy na dnešní "zelené" kotle jsou v 11tř. Dle mého názoru je většinou obchodní politika nasměrována na jeden velký podvod výrobců v reklamě na nekvalitní neoptimální ohniště. V optimálním ohništi musí kvalitně a bez špatného spalování i vlhké listí nebo jehličí a hlavně i silně smolné kusy třeba. Takže poděkujte obchodníkům a výrobcům že neumí udělat kvalitní pyrolytický základ pro spalování, neumí správně nasměrovat vstup vzduchu a neumí vyrobit tvar a použít správný materiál na výměník kotle. Co dobře umí, tak zastírat skutečné vlastnosti zdrojů tepla které jsou hlavně spalovnami s nejistým výsledkem. To podporují i státní zkušebny a jejich úplatní pracovníci.
K teplosměnným plochám:
Je jasné že není jednoduché znát jen tvar ale i místo v chronologii proudu, který je na několik částí jako místo pro palivo, místo pyrolýzy, místa promíchávání se vzduchem, místa předehřevu tohoto vzduchu, místa žáru, místa teplosměnných ploch, tlaky na vstupující a vystupující vzduch, technologie čištění teplosměnných ploch, technologie samotného komínu pro takový kotel atp.

Otom jak špatné jsou zdroje tepla stačí mít umístěn ve středu proudu na výdechu kotle teploměr který ukazuje momentální teplotu terá je opravdovou konstantou účinnosti spolu s energetickou hodnotou paliva a časem.

Edit? Mám výsledek právě v tomto bodě. Přes celý proces - zapálení, rozhoření, hoření, přikládání, stáložár, mám teplotu ve středu výdechu kotle okolo trvale snesitelné pro ruku.(čistící otvor za kotlem u kolena kouřovodu) A to v případě kdy ve spalovací komoře je šamot rozpálen do červena a oplývá ho místy oranžovo modrý až bělavý plamen. V případě stáložáru a při hoření je koleno v podstatě studené.

[ota]

To je velmi zajímavé téma a ještě lepší příspěvek.
Pokud se bavíme o pyrolýze: pokud pálím vlhké dřevo, rozumím tomu, že se voda rozštěpí na H2 a O2, které opět shoří. Když H2 opět shoří, musí voda někde kondenzovat. Energeticky je to řekl bych neutrální proces. Odhaduji. Nebo je ta reakce jiná a pokud je, co je obsaženo ve spalinách?

[luky]

Je to trochu zeširoka položená otázka, ale pokud jde o spalování dřeva, je potřeba vysoká teplota hoření a dostatečně dlouhý výměník pro předání tepla. Ale vychytat velikost a tvar ohniska, správný přívod vzduchu, to je alchymie a v domácích podmínkách to nelze navrhnout a zkonstruovat optimálně.

Mám doma čerstvě dřevoplynový kotel Attack SLX20 profi. Už jsem měl v ruce Atmos DC20 (tuším) a Verner V25. Osobně bych se do stavby nepouštěl, ale použil seriově vyráběný kotel nebo krbová kamna.
Nějak mi není jasné, jak z toho vyrobit elektrickou energii. Termočlánky jsou trochu nesmysl. Tak leda vložit dodatečný výměník a použít páru.
Ale jestli máš k dispozici plyn, soustředil bych se na běžný motor (elektrocentrála) adaptovaný na spalování zemního plynu. A odpadní teplo využít pro vytápění domu. To mi přijde jako cesta, která skutečně povede k cíli.
V případě vysokých cílů turbína na spalování zemního plynu.
Další varianta je spalovací motor a dřevoplyn. Ale to běhání okolo bude časově náročný. Na foru "nasetraktory" se dá najít chlapík co úspěšně provozuje traktůrek na dřevoplyn.

[xmasin]

Osobně jsem provozoval několik let kombinovaný kotel Atmos C18 http://www.atmos.eu/zplynovaci-kotle-na-uhli/. Myslím, že Atmos má vyešeno spalování dřeva nejlépe, obzvláště v kotlech Atmos Dokogen http://www.atmos.eu/zplynovaci-kotle-na-drevo-dokogen/ což jsou vlastně generátory dřevoplynu s jeho následným spalováním. Můžu říct, že kotel po náběhu na výkon spálil jak dřevo tak uhlí perfektně, jen jsem se v něm musel naučit topit, což trvalo tak dvě sezóny. Nejlepší varianta byla dělat v přikládacím prostoru "sendvič" uhlí a tenkých dřevěných prokladů (používal jsem odpad z pily). Takže pokud bych chtěl sestrojit kotel na dříví s rozumnou účinností, tak bych se asi inspiroval Atmosem.

[abrams]

Zdravím ,

Luky , reaguješ-li na mě - jak jsem psal na začátku , dřevo hodlám použít né proto že je to snadný , ale cítím to správněji než-li prdy . Později se trochu rozepíšu v jiném vlákně , co se mi honí hlavou .
Toto vlákno o spalování dřeva by mělo sloužit k debatám o dřevě .

Elektronům zdar

[marko250]

Připrav si dotazy,večer odpovím,provozuji pyrolízu přez 18 let.Současný kotel 92% účinnost spalování 5tř..

[abrams]

Zdravím ,

jelikož sem ve spalování dřeva začátečník (pálení haluzí ve vysoké peci je zajímavá zkušenost , ale kotel no není ) , tak nastíním jak si to představuju :
1) pro můj účel se mi zdají nejvhodnějí dřevní peletky a tudíž i domácí dřevní štěpka ,
2) chtěl bych chod tak nějak automatizovat , určitě poloautomatizovat ,
3) vzhledem k zamýšleným perifériím kolem samotného kotle (spalovací komory) použiju k přesouvání vzduchu řízené dmychadlo ,
4) mám představu že k dobrému až dokonalému spalování je podstatná teplota v komoře a průvan ,
5) popel by byl separován v cýklónovým odlučovači .

A teď do mě . Potřebuji radu od znalejších , zda-li je k dokonalému spalování zapotřebí víc než-li jen vysoká teplota .

Jak poznamenal Luky , spaliny budou ohřívat parní bojler .

Elektronům zdar

[luky]

Jestli peletky, nevynalézal bych kolo a koupil bych hotový peletkový hořák. Má to každý výrobce kotlů na dřevo jako příslušenství ke kotli. Levněji lze asi v Polsku, odkud to stejně všichni přeprodávají.
Domácí štěpka nebude nikdy dost malá na to, aby ji šlo krmit stejně jako pelety. A pelety musíš kupovat, doma to vyrobit nejde.

ad pára - to jsi byl vlastně ty, kdo tu prezentoval parní turbínu, že?

Hodně záleží na potřebném výkonu a konstrukci parního kotle. Osobně bych se pokusil to naroubovat na nějaké "hotové" topidlo. Kdybys chtěl vidět dřevozplynující kotel, stav se u mě. Původního Vernera si v rámci studia konstrukce klidně můžeš rozřezat.

[marko250]

>abramsi:
1.peleta jde nejúčinněji spálit pouze v peletovém hořáku a ty hořáky se dělí na jednopalivové a vícepalivové(vymysleli a vyrobili češi).Ty vícepalivové vznikly na základě špatné kvality pelet a možnosti používat i jiné druhy paliv jako odpadů ze zemědělství,dřeva a různé spoluvýroby s tím spjaté.Tyto hořáky jsou pro Tebe bohužel jediné plně říditelné na výrobu páry.Jsou ale taky energeticky náročnější(zápal 600-2000W dle typu),provoz běžně kolem 10-70W.Jdou výkonově regulovat(7-25kW),plně automatizovat(zásobník se šnekem,vysavačem,odpopelňovačem).A hlavně je to směrová tryska jako na LTO ,tím pádem se dobře umísťuje.Z těch všech pseudohořáků na trhu dám odkaz na favority,které umí spalovat vícero druhů paliv,dané frakce:
http://www.horakyrotojet.cz/horaky-rotojet (tenhle to vymyslel)
http://www.horakypetrojet.cz/horak-na-agropelety-30-kw (tenhle mu to ukrad a vypiplal k dokonalosti)
http://kipi.pl/produkty/palniki-na-pell ... ro-pellet/
Na pevný zapomeň jinak budeš řešit ,kde sehnat čistou bílou peletu pod 6000Kč/t.S těmahle se dá zajistit třeba odpad z čištění obilnin,olejových rostlin,dřevní štěpka malé frakce,hnědé uhlí,černé uhlí,všechny druhy pelet atd.

Pyrolízový kotel bohužel nemá stálý výkon,cykluje.To bys jej musel použít výhradně na výkon výměníku a až odpadní páru do domu dle potřeby.Ten kdo si naivně myslí,že pokácí strom a toto čerstvé 60% vlhké dřevo přinutí k pyrolíze a ještě získá vodík termickou reakcí při 1200-1400°C,nechť si jde koule opláchnout vlažnou vodou .Dřevo vlhké nad 25% naopak pyrolízní proces zastaví,všechny cesty zadehtuje a nasere všechny sousedy v okolí.Zásadně pokud chceme vytěžit z 1kg dřevní hmoty(jakékoli) 12-17MJ,musí být pod 25% vlhkosti.Energetický zisk z 1kg dřeva se ještě liší dle dřevin .Vede Borovice/Modřín/Smrk/Jedle/Bříza ,jsou plynnatější díky svým složkám(pryskyřice,alkohol,třísloviny),krom břízy ale bohužel hmotnostně nejsou výhodné v poměru na skladovací plochu,tady zase vede Dub,Jasan,Buk,Habr,Akát,ale z kila dají o malinko míň.Dub navíc obsahuje velmi agresivní kyselé kátky napadající kovy,včetně litiny,je potřeba jej spalovat až opravdu velmi suchý(20%).

[kodl69]

To je známá pravda, že nejlepší na určení energie ve dřevě je hmotnost dřeva s odečtením vody. Kdyby se na tyhle jednotky dřevo prodávalo, spousta podvodníků by zkrachovala - viz jeden, co prodává "bukový štípy" - něco fakt naštípaný, 2m kusy, větve, a na vlečku to narovná tak, aby tam bylo co nejvíc vzduchu, a pak hlásí "máš tam 6 metrů dřeva, bočnice jsou 0.5m vysoký, vlečka 6m dlouhá, a to co je nad bočnicema máš navíc" - po pořezání na kusy 40cm a srovnání do rázků jsem se nedoměřil ani 5 metrů prostorových. Kdyby se namátkou změřila vlhkost pár kousků a vlečka zvážila, bylo by jasný, kdo je kdo a kolik vlastně stojí dřevo, ne vzduch.

[Brčo]

K vlhkosti dřeva:
[b]Myslím si, že spalování vlhkého dřeva s ohledem na tvar a funkce topeniště a výdechu a teplosměnných ploch je dokonce žádoucí, protože voda prodlužuje plamen, místo modrého je smíchán s oranžovým, který je potřeba pro lepší účinnost....[/b].

takže spalovanie mokreho dreva zvyšuje učinnosť horenia hmmm,podla mojich informacii,na dokonalé horenie je treba suche drevo (idealne 3 roky dub,buk,hrab po vyrube) spaliť pri vysokej teplote(nizke emisie,vysoka učinnosť) a potom čo najviac tepla akumulovať,aby do komína išiel dym iba nevyhnutnej teploty na prevadzku komina
Mokre drevo znižuje teplotu horenia=nižšia účinnosť,spotrebovava energiu na sušenie dreva=dalšia strata a nehovorim o kondenzacii vodnej pary v komine a dechtovani...teda tak ma to učili...

[Brčo]

Zdravím ,

Luky , reaguješ-li na mě - jak jsem psal na začátku , dřevo hodlám použít né proto že je to snadný , ale cítím to správněji než-li prdy . Později se trochu rozepíšu v jiném vlákně , co se mi honí hlavou .
Toto vlákno o spalování dřeva by mělo sloužit k debatám o dřevě .

Elektronům zdar

Ešte by bolo treba upresniť,na čo potrebuješ spalovať drevo.
Na kurenie -si myslím-je už dávno vymyslená tažká akumulačná pec a je jedno či finska,kanadska,kuznecovova alebo raketova- zakuriš raz za 12 alebo 24 alebo aj 36 hodin a maš pokoj. Veľké ohnisko,vysoky výkon,nizke emisie,vysoka učinnosť-samozrejme suche drevo...

Na varenie,male ohnisko,často prikladaš,samozrejme iba ked potrebuješ uvarit žvanec

Výroba elektriky fúúha,asi lepšia cesta optimalizovať spotrebu... ale inak som velký fanda

[abrams]

Zdravím ,

Marko250 - díky za inspiraci je mi jasné že ani toto nebude jednoduché .
Použít vyrobený kotel a jej upravit k obrazu mému , by z něj nejspíš moc nezůstalo .
Uvažované topeniště zamýšlím primárně pro výrobu elektřiny , případná funkce tepelného zdroje pro vytápění domu snad po čase , bude-li to proveditelné .
Ještě se vrátím k zamýšlenému palivu - peletky sou docela jasný , domácí štěpka pocházející z údržby zahrady bude docela oříšek , jo a ořechy bych taky rád zpracoval syslím skořápky od vlašáků + celý zkažený (plesnivý ) a nejdražší palivem by měli být skořápky z pistácíí . Už slyším jak si klepete na čelo .

Tady sem našel pěkně sepsané rady o topení dřevem : http://www.kamnarstvi-blatna.cz/rady-a-tipy/ .

Vzpomenu-li si na chování spalování ve vysoké peci s dmychadlem (bakelitový ventilátor topení ze Škody 120) , zdálo se mi že je jedno co do rozfajrovanýho inferna hodím - prostě to zfajrovalo i čerstvě uříznutý haluze se zeleným listím . Ještě sem si vzpoměl , pro nějaký pokus sem na vrch pece udělal kuželový kryt s ústím 80mm ... no to byl ale mazec z ústí plameny jako z migu a že sem nestíhal přikládat ani nemluvě ... polena co prošla ústím !!! Musím ten vergl najít a bude čóro . Aj , to sem odbočil .
Chtěl sem tím řict , vysoká teplota si evidentně poradí

Elektronům zdar

[gupa]

1) pro můj účel se mi zdají nejvhodnějí dřevní peletky a tudíž i domácí dřevní štěpka ,
2) chtěl bych chod tak nějak automatizovat , určitě poloautomatizovat ,
3) vzhledem k zamýšleným perifériím kolem samotného kotle (spalovací komory) použiju k přesouvání vzduchu řízené dmychadlo ,
4) mám představu že k dobrému až dokonalému spalování je podstatná teplota v komoře a průvan ,
5) popel by byl separován v cýklónovým odlučovači .

A teď do mě . Potřebuji radu od znalejších , zda-li je k dokonalému spalování zapotřebí víc než-li jen vysoká teplota .

Jak poznamenal Luky , spaliny budou ohřívat parní bojler .

No toto ale moc o dřevě debata není. Toto je o zdroji páry - otázka, měl by to být návrh parního vyvíječe jako celek včetně parovodu dalších prvků co ktomu patří nebo nějaký bastl za stávající kotel který by jako dochlazoval spaliny a měl vyrábět jakousi páru?

[marko250]

Ale vysoká teplota u mokrého je mrhání energiemi,musí se dotovat oním ventilátorem a ten žere el.energii.Pokud se pustíš do stavby(překopávky) kotle na pyrolizní spalování dřeva,vycházej z vyvíječů na dřevoplyn,vždy je tam přípravná komora na stojato a vůči tomu tryska s patřičným sekundárním vzduchem a malinko nad tím je primární přívod vzduchu.Všechny kotle s komorou pro vývin naležato jsou tragické.Ano mají pohodlnou přípravu dřeva(500-700mm dlouhé),ale nedokonalý zbytek,který zhorší účinnost i o 50%.Ta štěpka je pro takový ideální vyvíječ velmi vhodná,ale zase suchá.Takže sušit na place u domu ,párkrát to prohrábnout a klidně po tom jezdit i autem,když to bude na příjezdu u domu.Pak s tím na suché místo.Ty pelety ale v kotli tohoto typu efektivně nespálíš,pro ně jsou ty hořáky,nebo spešl kotlíky jako Hapero atd. http://www.ceska-peleta.cz/kotel/hapero-hp-02w/ ,ale to není pro vývin do parního systému.

Pokud budeš mít ten výměník klasický válec s trubkovnicemi, tak tam ti ani nic jiného nezbyde než hořáky,které jsem uved výše.Ta štěpka přez ně taky jde nastavit,jen její frakce nesmí být dlouhá,to bys musel řešit drtičem a síto s patřičnými oky.Ořechy,slupky mají odzkoušené,obilniny taky,je opravdu mnoho druhů zbytkových materiálů z různých výrob.Na pyrolízový kotel bys musel udělat výměník do dohořívací komory,ale né přímo do ohniska trysky!Plamen nesmí být ochlazován,teplosměnné plochy jsou vždy až za ním.
Já jsem do něj nešel kvůli nutnosti drcení mého zdroje dřeva(mám jej "zdarma"),proto kotel pyrolízový na kusové dřevo a štěpku,včetně pilin.A ten nynější má komoru na stojato a je to sakra rozdíl v účinnosti,čistotě spalovacích cest,rozhořívání v cyklech(stáložár),jednoduché nastavování sek./prim. vzduchu na konkrétní palivo.U ležatého jsem musel překopat celou komoru včetně výměny oválné trysky za šestici samostatných včetně přívodů vzduchu s předehřevem a stejně jsem to posunul jen o 10-15% v účinnosti,byl to boj.A přitom taková blbost v poměru dřevní hmoty(průřezu horní komory), která prohořívá na určitý tvar trysky.

[gupa]

Všechny kotle s komorou pro vývin naležato jsou tragické.Ano mají pohodlnou přípravu dřeva(500-700mm dlouhé),ale nedokonalý zbytek,který zhorší účinnost i o 50%.

Co si mám představit pod slovy nedokonalý zbytek?

[gupa]

Ještě k té páře a oplývání plamene teplosměnou plochu, při výrobě páry je nutné aby plameny oplývaly teplosměnnou plochu, od toho je i název kotle typu plamencový. Je to prostě nutnost, zvyšuje to velmi vývin a účinnost a proto se přidává voda do plamene z metanu protože se plamen prodlužuje a kontakt s teplosměnnou plochou je i více teplovodivý.

[marko250]

>gupa: přípravná komora na ležato trpí nerovnoměrnou žhnoucí vrstvou nad tryskou,má vždy k tomu špatně mísitelnou oválnou štěrbinovou trysku.Výsledkem je zanášení všech rohů dehtem dokola,zůstává nespálené palivo,tryska se zanáší v sekundárních kanálcích vzduchu dehtem a popelem,musí se provozovat jen v jmenovitém výkonu kotle jinak se vše podstatně zhorší.Tyto komory jsou v 99% přímo v kontaktu s teplosměnnou plochou s palivem,které opět nedokonale hoří.Nejdůležitější místo této komory je 200mm od trysky,kde musí být dokonalý poměr objemu žhnoucí vrstvy,primáru na průměr trysky a množství sekundáru v ní.Pokud bude plamen ochlazován hned pod tryskou nedohoří plyny z trysky(900-1200°C) a dojde opět k spjatým potížím a celkové snížení účinnosti.Je tam nutná žáruvzdorná vyzdívka v které plyny shoří na maximum a předají energii dál na teplosměnné plochy.V té spodní komoře je na vyzdívce běžných 700-800°C,na vstupu do komínu je 120°C u mě v jmenovitém 100% výkonu(20kW).Správný poměr sekundárního vzduchu(pokud není lambda) se nastavuje tak,aby uhlíky propadlé tryskou žhnuly jasnou žlutooranžovou barvou.Jsou li spíše tmavě oranžové musí se na sekundáru do trysky vzduch přidat,nebo ubrat na primáru v přípravné komoře,pokud jsou uhlíky do bíla je třeba postupovat opačně.
Pára,neboli voda obsažená ve dřevě má právě onen neduh vzít teplo a vyvést jej co nejdál z kotle ven a výměník v komíně bohužel nikdo nemá A samozřejmě negativně ovlivňuje tvorbu dřevoplynu v klasické pyrolíze.Celé to bude o koncepci toho výměníku a dávkovatelného tepelného zdroje,pokud bude dokonalé pyrolízní hoření do výměníku bez negativního vlivu,pak za něj můžeš vstřikovat co chceš dle tvaru teplosměnných ploch,vždy ale tak aby to přenosné médium odevzdalo energii ve výměníku a né v komíně.

[gupa]

Nevím proč tedy byla měněna tryska když to chce akorát skládanou vyzdívku (např. 20mm) ze šamotu ve zplyňovací komoře ze 100 pásků ale s přilepením šamotu se zvýšenou teplosměnností aby seshořel. (můj recept) A k těm 150°C, to je už předpokládám kotel po úpravě, ale je potřeba na poslední třetině na konci cesty kotle, vytvořit přepážky tak aby se natlačil řidší plyn k teplosměnné ploše a aby se snížila teplota za přepážkama a zvýšila před, tz., u trysky, u ohřevu vstupů vzduchu, u teplosměnných ploch. Jaký tvar? Tobych musel znát typ kotle. Jediná podmínka je říditelný odtahový ventilátor fr. měničem. Principem je, že se teplota srazí více k trysce a teplosměnným plochám a sníží u výstupu. Problémem je, že když se tato teplota sníčí až k 20°C, (proudění ho sníží pod teplotu stěn výměníku) tak se uskutečňuje tzv. rosení a kondenzační efekt, který ale po prohřátí cesty se vysuší. Tento efekt je oto výraznější, čím více je zatarasen šamotovou deskou podtryskový prostor, tz. to by šlo také regulovat po roztopení. Vodorovný zplyňovač jinak nemá moc záorů krom ojebávání a lhaní výrobců právě stou kondenzací a obsahem vody. Tou vyzdívkou se vše upraví a těmi přepážkami se dosáhne vyšší účinnosti. Snad jsem předal inspiraci. Mám to ověřené. Žádná neuskutečněná idea.