Kocioł zgazowujący drewno – jak działa?
Kocioł zgazowujący drewno jest zaawansowanym urządzeniem, które wytwarza gaz drzewny i następnie go spala. Cały proces opiera się na zjawisku pirolizy, czyli termicznego rozkładu drewna w warunkach niedoboru tlenu. Dzięki temu kocioł ten jest uznawany za najbardziej wydajny w przypadku spalania drewna.
Zgazowanie drewna – etapy produkcji gazu
Proces zgazowania drewna w kotle przebiega przez kilka etapów:
1. Suszenie drewna
Na początku następuje suszenie drewna, podczas którego uwalniana jest woda zawarta w paliwie. Ten etap jest kluczowy, ponieważ wilgotne drewno nie nadaje się do efektywnego zgazowania.
2. Zgazowanie (karbonizacja)
Gdy temperatura drewna wzrasta, zachodzi proces zgazowania, w wyniku którego uwalniany jest gaz drzewny.
3. Utlenianie
W kolejnym etapie zachodzi spalanie gazów, co generuje ciepło. W tej warstwie znajduje się już węgiel drzewny, który łączy się z doprowadzonym tlenem.
4. Redukcja
W tej fazie procesu występuje wyższy stopień rozkładu smoły oraz redukcji tlenku węgla. W warstwie redukcji znajduje się tylko wyżarzony węgiel drzewny.
Jak działa kocioł zgazowujący drewno?
Kocioł zgazowujący działa w sposób, który umożliwia maksymalne wykorzystanie energii z drewna. Zgazowanie drewna zachodzi w górnej komorze kotła, a gaz drzewny przedostaje się przez warstwę żaru. Następnie trafia do dyszy palnikowej, gdzie jest mieszany z powietrzem i zapala się. Proces spalania kontynuuje się w ceramicznej komorze umieszczonej w dolnej części kotła, czyli w popielniku. Cały proces zgazowania zachodzi w pięciu strefach, a efektywność kocioła wynika z precyzyjnej kontroli temperatury w każdej z nich.
Właściwości gazu drzewnego
Gaz drzewny, który powstaje w wyniku zgazowania drewna, ma różne właściwości chemiczne. Skład chemiczny gazu drzewnego jest określony procentowym udziałem poszczególnych składników i obejmuje m.in.:
47% azotu (N)
23% tlenku węgla (CO)
18% wodoru (H2)
10% dwutlenku węgla (CO2)
2% acetonu (CH3COCH3)
Gaz drzewny ma wiele przydatnych właściwości, takich jak wartość opałowa wynosząca ok. 4.61 – 5.86 MJ/m³, co pozwala na efektywne wykorzystanie go jako źródło energii. Ma również granicę wybuchowości mieszanki z powietrzem wynoszącą 4.5 – 35%, co jest istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa. Temperatura zapłonu gazu drzewnego wynosi 560°C. Jego gęstość mieści się w przedziale od 0.35 do 0.6 kg/m³. Gaz drzewny jest lżejszy od powietrza, co sprawia, że unosi się do góry. Charakteryzuje się szarym kolorem i charakterystycznym zapachem, a dzięki zawartości wodoru i metanu posiada dobre właściwości spalania.
Podsumowanie
Podsumowując, kocioł zgazowujący drewno to zaawansowane technologicznie urządzenie, które wykorzystuje zjawisko pirolizy do produkcji gazu drzewnego. Ten gaz, o odpowiednio zdefiniowanym składzie chemicznym, następnie jest spalany, dostarczając energii do ogrzewania budynków. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom, kocioł ten osiąga wysoką wydajność i jest jednym z najbardziej ekonomicznych sposobów na wykorzystanie drewna jako źródła ciepła.