Ekonomiczne spalanie węgla kamiennego

[Last Rico]

Przepraszam że złamałem kolejność odpowiedzi, ale koledze Ramzeus bardzo się śpieszy.
Cieszę się że dałeś się przekonać, z całą pewnością nie będziesz żałować tej decyzji.
Proponuję nie iść w stronę blokowania czynnych wymienników, wg. mnie w przypadku TEGO
konkretnego kotła, to zła droga. Ponieważ kocioł jest mocno przewymiarowany w stosunku
do potrzeb, to daje zbyt dużo ciepła. Ciepło uzyskiwane na grzejniku, jest funkcją ilości
jednocześnie spalanego paliwa, oraz sprawności odbiornika (wymiennik). Jak zatem widać -
cel (obniżenie wydajności cieplnej) można fizycznie osiągnąć dwoma sposobami.

1. zmiejszeniem ilości jednocześnie spalanego paliwa
2. zmniejszeniem powierzchni czynnej wymiennika

Przed kotłem stoi jednak zadanie, z jak najmniejszej ilości paliwa - wyciągnąć jak najwięcej ciepła
czyli zmniejszając wymiennik (w tym przypadku) doprowadzimy jedynie do spadku sprawności.
Węgiel w dużych ilościach będziemy spalać dalej, a wytworzone ciepło będzie ulatywać do komina.
Gdyby dało się obejść (skrócić) drogę spalinom... to tu byłby jakiś sens bo ten typ kotła dymi
do kotłowni, ale tego w tym przypadku łatwo zrobić się nie da. Jedynie punkt 1. ma sens techniczny
i eko - (nomiczny, - logiczny). Trzeba się zatem skupić na tym żeby zmniejszyć ilość płonącego
paliwa, zmniejszyć samo źródło energii. To jest właściwa droga.

Co do przespawania drzwiczek zasypowych, ja bym tego nie robił.
Raz że zmniejszysz sobie prześwit otworu załadowczego, dwa niewiele to da, gdyż drzwiczki
i tak zostaną na samym SZCZYCIE kotła, a to jest właśnie zasadniczy powód dymienia.
Zasadniczy ale nie jedyny.

Proponuję wyłóż boki kotła szamotem, zrób blokadę pod pierwszym wymienikiem i dobrze
wszystko uszczelnij (łącznie z czopuchem i wyczystką w kominie !). Załaduj kocioł węglem
może do połowy, połóż na węgiel grubsze drewno a na wierzch rozpałkę ----> wypróbowałem,
to jest lepsze niż rozpałka na węgiel a potem grubsze. . Bardzo się zdziwisz, bo nie będzie
już dymu ani w kotłowni ani na kominie.

[ramzeus]

Last Rico 100 - krotne dzięki za tak szybką i wyczerpującą odpowiedź. Zrobię tak jak piszesz. Jutro biorę urlop i jadę po cegłę szamotową oraz miarkownik ciągu.
Wywalam dmuchawę, dorabiam dopływ powietrza wtórnego. Jak przerobię kocioł i przeprowadzę odpowiednie testy, napiszę o spostrzeżeniach na forum.

Pozdrawiam

Sezon już nie długo a więc: Czołem bracia palacze - do palenia przystąp
[/quote]

[Last Rico]

Proszę bardzo , jeszcze dwa słowa. W cieplejsze dni, lub dni bezwietrzne ten kocioł jest
trudniejszy do rozpalania niż inne kotły, po prostu gorące spaliny mają dość długą drogę
w dół (przed czym bronią się jak mogą). Podczas samego rozpalania należy wytworzyć dużą
ilość ciepła w KRÓTKIM czasie aby komin zassał. Z tego powodu musisz zaopatrzyć się
określoną ilość tekturowych wytłoczek po jajach. Idealnie się do tego celu nadają gdyż
palą się wystarczająco długo i dają dużo ciepła. Wystarczy połowa wytłoczki (to nie gazeta).
I takim oto sposobem wyrafinowane potrzeby kotła... wpłyną na twoje menu .

Oczywiście napisz jak już kocioł uruchomisz. Powodzenia !

[Last Rico]

Pozdrowienia Mariuszu !

[Last Rico]

To mój pierwszy post w tym temacie który sledze zresztą z dużym zainteresowaniem.
Ponieważ jestem z elektroniką za "pan brat" wymyśliłem żeby użyć sondy Lambda do pomiaru tlenu zawartego w spalinach
est kilka problemów z tym związanych:
1. Jak jaki jest prawidłowy stosunek spaliny/tlen przy spalaniu węgla miału ?
2. Sonda zaczyna mierzyć od temperatury 300 st.C są takie z podgrzewaniem ale nie wiem czy się nadają.
3. Koszt całej inwestycji sonda + falownik. (a może by zastosować silnik prądu stałego gdzie regulacja obrotów nie stanowi problemu).
4. Jakoś jeszcze trzeba by sterować temperaturą.

Jakie jeszcze widzisz zalety i wady takiego rozwiązania ?
A może to w ogóle głupi pomysł.

Dziękuję.
Twój pomysł z zastosowaniem sondy lambda na pewno nie jest głupi, ale jest trudny.
Najpierw odpowiem na postawione pytania w punktach a potem coś dodam.
ad. 1 -- to nie ma znaczenia gdyż lambda tym się nie interesuje, dwutlenek cyrkonu w podwyższonej
temperaturze generuje napięcie w okolicy 1,0 V kiedy stężenie tlenu między platynowymi elektrodami
sondy jest różne. Sonda nie wie co spalamy, dla niej ważny jest tylko poziom tlenu w spalinach.
ad. 2 -- czteroprzewodowe sondy mają wewnętrzną grzałkę wolframową o oporności "na zimno"
w okolicach 6 do 8 Ohm, jak wiemy ze współczynników temperaturowych, po podgrzaniu ta wielkość
ostro wzrośnie ale i tak to da kilkanaście Watt ciągle pobieranych z sieci energetycznej.
ad. 3 -- właśnie tu jest problem, ale o tym będzie niżej.
ad. 4 -- to by się dało zrobić.

Jakie widzę zalety i wady zastosowania sondy lambda w domowym kotle ?
Zacznę może od zalet (przynajmniej tych potencjalnych), jak już wcześniej wspominałem ilość
podawanego powietrza ma ogromne znaczenie dla czystości a zatem i ekonomii spalania.
Zastosowanie sondy lambda w kanale spalinowym powinno pozwolić na ciągłą kontrolę
samego procesu spalania i to by była wielka zaleta gdyż kontroler - sterownik mógłby łatwo
powietrza dodawać lub ujmować co z całą pewnością odbiłoby się na sprawności i całej reszcie.
Kierunek godny rozwijania gdyż automatyzuje kocioł i racjonalizuje zużycie węgla.

Teraz wady. Największą wadą węgla jest fazowość spalania. Suszenie, spalanie węglowodorów
wielopierścieniowych i innych aż w końcu dochodzimy do spalania samego węgla "C". Problem
w tym, że każda z tych faz potrzebuje zupełnie innych warunków napowietrzania. Suszenie nie
potrzebuje tlenu wcale, do spalania węglowodorów potrzeba dużo powietrza, potem znowu
zapotrzebowanie spada. To nie benzyna czy gaz. Napisanie algorytmu sterującego jest b. trudne.
Drugim poważnym problemem jest "bogatszy" skład węgla, niektóre z nich zawierają śladowe
ilości pierwiastków które mogą łatwo zatruć sondę. Wdyfundują one przez cienką warstwę
(napylonej) platyny w strukturę cyrkonową. Wpłynie to na amplitudę napięciową i bardzo
wydłuży sam czas reakcji sondy. Do tego dochodzą popioły lotne i inne produkty spalania.

Nie do pominięcia jest również wielka niejednorodność spalin powstających w prostych dość
kotłach domowych. Chodzi o to, że lokalnie panują różne stężenia tlenu, ponieważ rura
wylotowa kotła (w przeciwieństwie do kolektora) ma stosunkowo duży przekrój a prędkości
spalin są niewielkie to raz zawartość tlenu jest większa a raz mniejsza, ciągła huśtawka. Sonda
ma bardzo małe widełki od 0,997 do 1,003 lambda, a paliwa stałe są "źle mieszalne", po prostu
trudno je dobrze napowietrzać, stąd KONIECZNE jest podawanie WIĘKSZEJ ilości tlenu
niż by to wynikało z stechiometrycznego wzoru. Konsekwencją tego stanu jest niespalony
tlen w spalinach (tak być musi) a sonda to zaraz wykryje i da sygnał do przymknięcia....
Trudności jak widzisz są duże.

Znacznie prościej jest mierzyć zawartość CO w spalinach i można to robić czujnikiem elektro-
chemicznym w zakresie pomiaru 0-1000 ppm. To wielka informacja bo mówi czy tworzymy tlenek
węgla czy nie. Tlenek powstaje w procesie niepełnego spalania i zwykle za ten stan odpowiada
brak tlenu. Do komina ma lecieć sam CO2 i niewielka ilość tlenu wtedy jest dobrze. Trochę
się rozpisałem ale nie potrafiłem krócej.
------------

Poprawiłem dwa błędy.

[ja14]

Witaj Last Rico.
Wlasnie pogrzebales moje plany co do zastosowania sondy lambda do sterowania powietrzem w kominku
Chyba, ze przy spalaniu drewna jest latwiej?
Prosze - napisz, ze tak....

[fenix2]

[quote="ja14"]Witaj Last Rico.
Wlasnie pogrzebales moje plany co do zastosowania sondy lambda do sterowania powietrzem ..../quote]

No niestety moje też.

Znacznie prościej jest mierzyć zawartość CO w spalinach i można to robić czujnikiem elektro-
chemicznym w zakresie pomiaru 0-100 ppm. To wielka informacja bo mówi czy tworzymy tlenek
węgla czy nie. Tlenek powstaje w procesie niepełnego spalania i zwykle za ten stan odpowiada
brak tlenu. Do komina ma lecieć sam CO2 i niewielka ilość tlenu wtedy jest dobrze. Trochę
się rozpisałem ale nie potrafiłem krócej.

Nic nie szkodzi! Dobrze się Ciebie czyta.
Masz pewnie rację i lepiej użyć czujnika zawartości CO. Algorytm jakiś by się wymyśliło z tym nie ma aż tak dużego problemu.
Szukałem tego czujnika w internecie ale nic nie znalazłem, masz może jakieś namiary na takie cudo i ile to może kosztować ?

Nie wiem może coś przeoczyłem ale nie odniosłeś się do punktu 3.

[Mikesz62]

witam .LASTRICO MAM PROSBE JAK BYS MOGL PRZEJRZEC TO http://forum.info-ogrzewanie.pl/inde...showtopic=2481 I I WYDAL OPINIE NA TEMAT PIECYKA U 24 .Z GORY DZIEKI

[hes]

(....)

Znacznie prościej jest mierzyć zawartość CO w spalinach i można to robić czujnikiem elektro-
chemicznym w zakresie pomiaru 0-100 ppm. To wielka informacja bo mówi czy tworzymy tlenek
węgla czy nie.

Tak z ciekawości : robiłeś może lub zlecałeś pomiar CO podczas palenia
tym sposobem rozpalania od góry ? Szczególnie interesujące byłyby dane
na temat ilości CO w fazie spalania powstałego samego koksu ( z węgla).
Przy okazji: czy wielkość użytych kawałków węgla (groszek lub większe
bryłki) ma znaczenie przy takim spalaniu, tzn. czy ta wielkość może powodować różne ilości CO) ?

Ps. Znalazłem w necie wynik pomiaru spalin pewnego kotła, gdzie:

"Wyniki w cyklu pracy z nadmuchem:
1. temperatura spalin 145 - 170oC
2. zawartość CO w spalinach 250 - 350 ppm "

co uważa się za niezły wynik, jeżeli chodzi o ppm CO w spalinach.
Czy wobec tego czujnik 0 - 100 ppm nie będzie miał zbyt małego
zakresu ?
Pozdrawiam HS

[goike]

Witam
Skoro kolega Last Rico nie podaje konkretnego kotła to moze napisze / narysuje najlepszą konstukcje do dolnego spalania ?

Witam i ja.
Dobry kocioł dolnego spalania powinien mieć przede wszystkim trwały ceramiczny "palnik".
Komorę załadowczą szerszą u dołu i węższą u góry aby nie dochodziło do klinowania się opału.
Bezwzględnie musi być zaopatrzony w ruchomy ruszt pozwalający na czyszczenie w czasie ruchu,
(w dużych kotłach przemysłowych ruszt przypomina trochę gąsiennicę czołgową i jest powoli
ale ciągle przesuwany w poprzek kotła, kiedy nawraca zrzuca z siebie pozostałości spalania).
Kocioł dolnego spalania powinien mieć regulację dla trzech osobnych kierunków napowietrzania.
Aby nie było kłopotów z dymieniem podczas rozpalania, kocioł musi być zaopatrzony w tzw. bypas
czyli konstrukcyjne obejście – skrócenie drogi dla spalin. Uruchamia się to ręcznie dźwignią.
No i rzecz ostatnia, lepiej gdy komora zasypowa jest "chuda" i wysoka niż pękata ale niska.

Rico praktycznie opisałeś mój piec. W szczegółach może się tylko różni. Skąd wiedziałeś jaki mam?

[kaczorr]

Witam Panowie!!!
Ciekawy wątek i bacznie śledzony przeze mnie ale też mam małe pytanko...
Mam kociołek kostrzewy warmet sds ceramik, nieco zmodyfikowany,mianowicie zasuwa na unisterze podpietym do dolnej klapki - dmuchawy niet.Jest wszystko cacy ale wydaje mi się,że kociołek za duży. Temperatura spalin na czopuchu zawsze w granicach 200C. Planuję zmniejszyć palenisko aby lepiej spalał i nieco zmalała jego moc. Ale zastanawia mnie kwestia gdzie jest granica zmniejszania paleniska??? gdy nie ruszamy wymiennika??? Skąd mam wiedzieć,że palenisko ma już optymalne wymiary lub też że zrobiłem je za małe??? Aktualnie miałem położone po jednej cegle na ruszcie z każdej strony ale wydaje mi się że palenisko jest jeszcze za duże??.
Czy kociołek powinien być szczelny czy też zrobić małą dziurkę w drzwiczkach zasypowych???

za info będę bardzo wdzięczny

pozdrawiam maniaków spalania

[tribal]

goike to w takim razie jaki masz kocioł?

[janus_z]

Witam

Witam powtórnie wszystkich pasjonatów tego wątku, a szczególnie LastRico

Dla przypomnienia posiadam kocioł Sas NWG, oraz miarkownik elektroniczny Unister.
Jakiś czas temu rozpisywałem sie o moich problemach z kotłem i podjąłem rożne próby usprawnienia mego kotła najpierw na kocił typowo dolnego spalania, a w końcu na metode rozpalania od góry, lecz nie wyeliminowałem największej wady tego kotła która pojawiła sie po założeniu miarkowniak Unister tj. tzw. "fukania" raz silniej raz mocniej, momentami juz mi sił brakowało co z tym fantem zrobic i aż z niepokojem czekam następnego sezonu.
Zaznaczam że wykonałem otwór powietrza górnego w górnych drzwiczkach o wym. około 4x13cm(uchyalm klapke na około 1cm na dole, gdy uchyle więcej powiedzmy tak na około 2,5cm to fukanie zmniejsza sie, lecz pomimo tego i tak potrafi fuknac) lecz jeśli piec jest załadowany więcej nic połowe (około 26kg węgla) to po dojściu do tem. zadanej i zamknięciu klapki które w Unisterze trwa około 2s po upływie 1-2 min kocił zaczyna "fukać" w serwisie Sas zalecili mi zostawić szczelina około 3mm na dolnej klapce, aby kocioł sie lepiej przewietrzał (a wine za to fukanie zwalają własnie na ten miarkownik elektroniczny i szybkie zamykanie kalpki)
... ale to znowu kłuci sie z tym co pisze Last Rico... sam juz nie wiem co robić

Wynika że ten kocioł jest bardzo wrazliwy na szybkie zamykanie dopływu powietrza, bo wcześniej na miarkowniku mechanicznym nie fuknął mi przez rok ani razu...

[Tob]

Witam
Również korzystam z elektronicznego, lecz nie dwustanowego miarkownika ciągu jak w „Unisterze” , z zupełnie innych powodów na rozetkę przez którą w kotle „Ogniwo” dostarczane jest powietrze nad palenisko założyłem tuleje wyposażoną w ruchomą klapkę, można obserwować co się dzieje z ciągiem w momencie nawet dosyć wolnego zamykania dolnej klapki, ta umieszczona w tulei pracuje podnoszona gwałtownie zmieniającym się ciśnieniem w kotle i dopiero po kilkudziesięciu sekundach następuje uspokojenie i klapka opada.
Wygląda, że w Twoim przypadku następuje nadmierne nagromadzenie produktów spalania i komin sobie z nimi nie radzi, być może należy jeszcze spowolnić cały proces dochodzenia do zadanej tempratury.
Pozdrawiam

[goike]

goike to w takim razie jaki masz kocioł?

Jaki mam wysłałem na PRV. NIe chcę być posądzany o nachalną reklamę. Zresztą jak ktos przeczytał cały wątek to wie jaki mam piec.

[Last Rico]

Janus_z, nie stresuj się, już pracuję nad twoim kotłem.
Bądź pozdrowiony.

Koledzy proszę o cierpliwość.

[janus_z]

Ok LastRico czekam na rady
i Pozdrawiam

[Mały Mariusz]

Witam w tym pieknym dniu ,
takie pytanie chcę zmierzyć dokładnie temperature spalin czy wystarczy wspawać w czopuch móeke i w nią wkręcić termometr i czy termometr do 150*C wystarczy
pozdrawiam

[kaczorr]

po co mufka i spawanie, wystarczy wywiercić mały otworek i termometr bagnetowy lub z kapilarą
Optymalna temperatura spalin to w granicach 120 - 200C, jednak nie sądzę że przy pierwszym pomiarze będzie się mieściła w tym przedziale .
150c - to trochę mało, jednak możesz spróbować, gdy temperatura będzie się zbliżać do maksymalnej to go szybko wyjmij bo rozwalisz termometr , obawiam się tylko,że mając taki termometr - nie zdążysz go wyjąć ,,

może być np.coś takiego
http://thermoplus.pl/katalog/termome...2/tpm-04.html#

pozdrawiam

[zawijan]

(....)

Znacznie prościej jest mierzyć zawartość CO w spalinach i można to robić czujnikiem elektro-
chemicznym w zakresie pomiaru 0-100 ppm. To wielka informacja bo mówi czy tworzymy tlenek
węgla czy nie.

Ps. Znalazłem w necie wynik pomiaru spalin pewnego kotła, gdzie:

"Wyniki w cyklu pracy z nadmuchem:
1. temperatura spalin 145 - 170oC
2. zawartość CO w spalinach 250 - 350 ppm "

co uważa się za niezły wynik, jeżeli chodzi o ppm CO w spalinach.
Czy wobec tego czujnik 0 - 100 ppm nie będzie miał zbyt małego
zakresu ?

Włączę się trochę do dyskusji o sondzie lambda i pomiarze zawartości w spalinach tlenu i tlenku węgla.
Jak słusznie napisał Last Rico - spaliny z typowego kotła małej mocy nie są środowiskiem sprzyjającym długiej żywotności sondy lambda. Zresztą dotyczy to także innych analizatorów składu chemicznego spalin, jeśli miałyby pracować w tym środowisku w sposób ciągły.
Kostrzewa od 2008r. ma w swojej ofercie kotły z sondą lambda, ale nie podaje nigdzie informacji n/t jej żywotności. Przestudiowałem także całe jego forum.pellets.com.pl i też nie znalazłem żadnej informacji na ten temat.
Analizatory tlenu stosuje się do sterowania procesem spalania w energetyce zawodowej, ale tam są zdecydowanie czystsze spaliny, zaś analizatory montuje się za elektrofiltrami spalin.

Co do tematu zastosowania analizatora CO zamiast analizatora tlenu - niestety jest to niemożliwe. Analizator CO mierzy stężenie CO w spalinach - nie mierzy ilości CO. W przypadku "rozcieńczania" spalin powietrzem, np. przez nieszczelności lub w wyniku zwiększania nadmiaru powietrza, stężenie CO (czyli wskazania analizatora) będzie maleć, co wcale nie znaczy, że będzie go mniej. Dlatego uzyskane wyniki analizy stężenia CO trzeba zawsze przeliczać na stan porównywalnej zawartości tlenu w spalinach - czyli trzeba mierzyć równocześnie stężenie tlenu. Dla kotłów o mocy od 1MW wzwyż przelicza się to zwyczajowo na stan 6% zawartości tlenu, dla kotłów poniżej 1000kW - na 10%, a dla kotłów poniżej 50kW - na 13%. Dopiero po takim przeliczeniu można porównywać efektywności spalania poszczególnych urządzeń.
Szczególnie mylący może być stan silnie zwiększonego nadmiaru powietrza do spalania. W takim przypadku nadmiarowe powietrze może schładzać komorę spalania do temperatury poniżej temperatury zapłonu CO, co przerywa proces dopalania CO. Analizator pokazuje spadek stężenia CO pomimo, że jego ilość obiektywnie wzrasta.

hes pyta - Co uważa się za niezły wynik, jeśli chodzi o CO?
Zdania na ten temat są różne. Ale warto zobaczyć kryteria stawiane przez normy. Podajemy je na blogu "kotły co - poradnik użytkownika" w rozdz. http://zawijan.wordpress.com/2-wybor...a-atestacyjne/. Wartości tam podane są w mg/m3, więc podaję przelicznik na ppm
1ppm = 1,25mg/m3, czyli np. 400ppm = 500mg/m3.
Najlepsze krajowe kotły w badaniach na mocy nominalnej uzyskują nawet poniżej 100mg/m3, natomiast IChPW uznaje za granicę klasy A (najlepszej) poziom 1200mg/m3. Normy europejskie są wyraźnie łagodniejsze.