Jak działa kocioł zgazowujący drewno?
Kotły zgazowujące drewno „produkują” gaz drzewny, który następnie jest w nich spalany.
Wykorzystują zjawisko pirolizy, tzn. spalają gazy powstałe w trakcie termicznego rozkładu drewna z niedoborem tlenu.
Zgazowanie drewna zachodzi wewnątrz górnej komory kotła, następnie gaz drzewny przedostaje się przez warstwę żaru i w efekcie trafia do dyszy palnikowej, gdzie mieszany jest z powietrzem.
Mieszanina gazu i powietrza zapala się już w dyszy, a dopala w ceramicznej komorze umieszczonej w dolnej części kotła (popielniku).
Zgazowanie drewna odbywa się w jednej przestrzeni, a cały proces zgazowania zachodzi w pięciu strefach w zależności od temperatury.
Etapy produkcji gazu i spalania w kotle zgazowującym drewno:
Proces zgazowania drewna:
- Suszenie drewna – uwalniana jest woda zawarta w drewnie
- Zgazowanie (karbonizacja) – wzrasta temperatura suchego drewna, w związku z czym uwalnia się gaz drzewny
- Utlenianie – zachodzi tutaj klasyczne spalania, podczas którego uwalnia się ciepło. W warstwie utleniania znajduje się już węgiel drzewny i dochodzi do łączenia doprowadzonego tlenu z węglem
- Redukcja – w tej warstwie znajduje się tylko wyżarzony węgiel drzewny, w którym dochodzi do wyższego stopnia rozkładu smoły i redukcji tlenku węgla
Przybliżony skład chemiczny wyprodukowanego w kotle gazu drzewnego:
- 47 % azotu N
- 23 % tlenku węgla CO
- 18 % wodoru H2
- 10 % dwutlenku węgla CO2
- 2 % acetonu CH3COCH3
Właściwości gazu drzewnego:
- wartość opałowa: ok. 4.61 – 5.86 MJ/m3
- granica wybuchowości: 4.5 – 35 % (mieszanina z powietrzem)
- temperatura zapłonu: 560°C
- gęstość: 0,35 – 0,6 kg/m3
- charakterystyka: palna i wybuchowa mieszanina gazów, lżejsza od powietrza, koloru szarego o charakterystycznym zapachu, dzięki zawartości wodoru i metanu posiada dobre właściwości spalania
