Mój Kocioł Retortowy - Sprawność

[Vlad24]

Pierwsze dane z rozpoczętego sezonu :lol:

 

24h 49 MJ CO+CWU, spalone 4,3 kg miału, moc średnia ok 0,5 kW, sprawność ok 42%, chyba z 90% czasu w potrzymaniu.

 

Śmieszne nie? Ale wynik moim zdaniem rewelacja :lol:

 

 

[vernal]

Ale macie zimno w okolicy...

U nas jeszcze ludzie paliwo w lesie trzymają o tej porze roku :lol:

 

Pozdrawiam.

[Robercikus]

Pierwsze dane z rozpoczętego sezonu :lol:

 

To u Ciebie już się sezon grzewczy zaczął...? U mnie - w górach - nawet jakbym bardzo chciał, to jeszcze za wcześnie.

Ostatnio wrzuciłem ciut za dużo drewna do kotła kiedy grzałem CWU i... Po zagrzaniu CWU nadwyżkę zrzuciłem na kaloryfery.

 

No w chałupie zrobiło się niemiłosiernie gorąco - wytrzymać nie szło :-).

 

pozdr.

Robert G.

[Vlad24]

sezon nie sezon, kilka nocy poniżej 10 i trzeba było puścić kilka MJ na chatę. To i licznik wystartował... Mam nadzieję że 50 GJ nie przekroczy.

[Vlad24]

małe doświadczenie na dziś:

 

Praca na IFL moc min ok 5-6 kW, pobór 2,7 kW, 15-20 min praca / 30-40 min podtrzymanie, groszek pieklorz bobrek 28-29MJ.

 

W podtrzymaniu:

 

klapka na wentylatorze zamknięta

O2 11,5%

CO 9500 mg/m3

t. spalin 55C

 

 

klapka na wentylatorze otwarta

O2 9,5%

CO 490 mg/m3

t. spalin 71C

 

 

klapka ponownie zamknięta

O2 wzrosło do 11,6%

CO 6600 mg/m3

t. spalin 55C

 

 

ciąg 7-8 Pa (tu różne cuda wychodzą - z dystansem)

 

Pytanie: w tej sytuacji lepiej mieć ją otwartą, czy zamkniętą, czy może lekko czymś podpartą?

 

 

[Robercikus]

 

 

Pytanie: w tej sytuacji lepiej mieć ją otwartą, czy zamkniętą, czy może lekko czymś podpartą?

 

 

Patrzę na to i usiłuję zrozumieć co tu powypisywałeś... :-)

Jak dla mnie temp spalin na poziomie 71 stC jest jak najbardziej ok, a przy tym mniejsza zawartość tlenku węgla, to chyba lepiej.

Przy temp spalin 55 stC tlenku węgla [CO ?] jest więcej, zatem i spalanie gorsze.

Do tego dochodzi czynnik degradacji samego komina. Tak niska temp spalin może powodować, że w kominie będzie wykraplało się sporo wody i jak on to zniesie w dłuższej perspektywie?

 

Chyba lepiej dać więcej powietrza, bo zdaje się, że węgiel lepiej się dopala i stąd ta wyższa temp. :-)

Ale mogę się mylić, bo to tylko moje odczucie.

 

pozdr

Robert G.

[Vlad24]

tu opisałem warunki panujące w tzw podtrzymaniu :P

 

na pierwszy rzut oka oczywistym się wydaje, że lepiej mieć tę klapkę ograniczającą ciąg otwartą. Ale po nocy: zadana 52C, przy 57C IFL przechodzi do podtrzymania, przy zamkniętej przeciągnął do 60-62C, przy otwartej rano widziałem 70C. Palenisko wyraźnie bardziej wypalone i żar cofnięty. Sądzę, że po przejściu w tryb pracy potrzebował by 3-4 cykli by nawęglenie palnika wróciło do normy. Sprawność z nocy i spalenia 4 kg wyszła o 4-5% wyższa przy klapce otwartej.

 

Dorobie dziś jakąś regulację na śrubkę :D

 

tylko testowy bobrek się kończy :angry:

 

 

[Robercikus]

tu opisałem warunki panujące w tzw podtrzymaniu :P

 

 

 

Rzeczywiście 8-O

Ten fakt pominąłem....

Tak jednak myślę, czy nie będzie korzystniej, kiedy ta temp spalin będzie wyższa, co w konsekwencji zabezpieczy komin...?

 

Tylko wówczas trzeba ciut częściej dostarczać węgiel na retortę, bo w końcu się będzie spalał i cofał w jej głąb.

Zimą to nie ma znaczenia, bo i tak ciepło pójdzie w obieg grzewczy, ale latem już znaczenie będzie...

 

pozdr

Robert G.

[Vlad24]

mam wkład ze stali żaroodpornej fi 130 i nie zauważyłem żadnego kondensatu (pomijam czecha), tłumaczę sobie to tym, że przepływ spalin jest w podtrzymaniu znikomy, ilość wody ze spalania, czy odparowywania też jest znikoma.

Ja podczas pracy ma mocy min mam 100-110 C w czopuchu, w podtrzymaniu nie mogę tyle mieć bo nie będzie co z ciepłem zrobić, po prostu się zagotuje.

 

 

Myślę sobie, że z tą klapką jest tak, że im dłuższe są przestoje, okresy przejściowe i lato, to lepiej ja mieć zamkniętą nawet kosztem większej straty niezupełnego spalania.

A na zimę w sterowniku dwustanowym, chyba lepiej jej nie zamykać. Poza tym te przestoje zimą raczej są dość krótkie.

[Robercikus]

A na zimę w sterowniku dwustanowym, chyba lepiej jej nie zamykać. Poza tym te przestoje zimą raczej są dość krótkie.

 

No właśnie u mnie coś przydługie...

Fakt, że jeszcze nie zima, ale sezon się w pełni rozpoczął i...

Nocami jest - 5 czy - 7 stC, po to, by w dzień było + 5.

Można przyjąć, że temperatury uśrednione dobowe są koło zera i...

Kocioł załącza się na jakieś 6 min, dochodzi do zadanej 62 stC, a potem stoi przez półtorej godziny i tylko co 15 min robi podawanie i przedmuch, bo jak nie, to potem dołek się robi na retorcie.

 

Węgla jakoś mało mi idzie ostatnio - oby jak najmniej :-) - ale w ub roku [był to pierwszy sezon grzewczy], szło mi tyle kg węgla na dobę, ile było różnicy temp zew/wew.

Teraz widzę, że jest inaczej.

Zatem postoje długie...

 

pozdr

Robert G.

[Andrzej_M_]

Wtam.

 

Dziś miałem trochę wolnego czasu to biegałem do kotłowni odczytywać dane z ciepłomierza.

 

 

Moc kotła 24,6 kW. Kocioł RECO z wymiennikiem żeliwnym (włoskiej firmy SIME).

 

Paliwo - ekogroszek KWK "Kazimierz-Juliusz" (przyjąłem wartość opałową 24 MJ/kg) zmieszany z niespalonymi spiekami antracytu (około 10%)

 

Przerobiony wymiennik kotła, dodana zwężka Venturiego oraz przyspieszone strugi spalin. Przy tym opale i przy małych mocach zwężka Venturiego nie odgrywa prawie żadnej roli, ale pomaga równomiernie rozprowadzić spaliny w wymienniku.

 

Z oryginalnego sterownika korzystam tylko do ustawienia wydajności dmuchawy.

Wpięty dodatkowy sterownik PLC podaje na sztywno czas podawania paliwa i czas przerwy pomiędzy podaniami paliwa. Kocioł pracuje non stop. Nie dochodzi do zadanej temperatury i nie przechodzi w stan podtrzymania.

 

Zamontowany ciepłomierz typu CQM-II-K z firmy Apator.

Zawór czterodrożny otwarty na maksimum.

 

 

Teraz podam liczby.

 

Niedoświadczonych użytkowników kotłów proszę o nie branie tych liczb zbyt dosłownie, zapewniam że zostały odczytane prawidłowo. Pragnę także uspokoić wszystkich, że żadnej smoły ani sadzy na wymienniku nie zauważyłem a do komina na razie nie zaglądałem.

 

 

Czas podawania 8 sek

Czas przerwy pomiędzy podaniami 120 sek

Temperatury na wyjściu z kotła od 36*C do 41*C

Temperatury na powrocie kotła od 30*C do 36*C

Moc wytwarzana przez kocioł od 3,2kW do 4,4 kW

Sprawność od 63% do 76%

Temperatura spalin w czopuchu - brak pomiaru ( ale niebawem nadrobię zaległości )

 

 

Sprawność obliczona na podstawie przeliczenia czasu pracy podajnika ( czas podawania pomiarowego 1350 sek , waga paliwa w tym czasie pomiarowym 4000 g).

 

 

Pozdrawiam

Andrzej

Edytowane 4 Grudnia 2011 przez Andrzej_M_

[Andrzej_M_]

Ostatnio na forum pojawiły się nowe trendy.

 

Myślę tutaj o nowej jednostce pomiarowej "VER".

Można z tego faktu troszkę drwić, ale po przeanalizowaniu na spokojnie ZA i PRZECIW, to muszę stwierdzić, że w wymianie poglądów na temat parametrów i osiągów naszych kotłów ta metoda amatorskiego pomiaru ma głęboki sens.

 

 

Więc i ja niejako zostałem zmuszony przez szanownych kolegów do przestawienia się na tę nową metodę pomiaru wydajności i sprawności kotła.

 

Przy okazji zmian, dodałem sobie do mego profilu sygnaturkę i awatar. Pozazdrościłem koledze Vlad24 :rolleyes: .

 

 

Z powodu, że nie za bardzo uśmiecha mi się czekać aż opróżni się za każdym razem zasobnik z zważoną ilością opału, czy też wypali się jakaś mniejsza ilość ilość zważonego opału, wybrałem tymczasowo inną metodę aby określać wagę spalanego opału.

Pisałem już w innym poście, że ważę ilość opału podanego poprzez podajnik w określonym czasie.

 

W ten sposób mogę sobie bardzo szybko przeanalizować ilość spalonego opału w stosunku do odczytu ilości energii odczytanej z ciepłomierza i starać się optymalnie nastawić parametry kotła.

 

 

 

Amatorska analiza spalania w palniku retortowym na bardzo małych mocach.

 

Do analizy danych przyjąłem moje najnowsze odczyty pomiarowe i wybrałem najbardziej niekorzystny stosunek podanego opału do czasu podawania, ekogroszek KWK "Kazimierz-Juliusz" 1 994g i czas 600 sek.

 

 

Praca kotła w trybie ciągłym. Pracą steruje sterownik PLC.

 

Test 1. ( 24 godz)

Podawanie - 6 sek

Przerwa - 120 sek

VER_A_ - 10,73 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 44,72%

Średnia moc - 1,66 kW

Ilość opalu - 13,33 kg na dobę

 

Test 2 ( 24 godz)

Podawanie - 8 sek

Przerwa - 120 sek

VER_A_ - 12,88 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 53,68%

Średnia moc - 2,68 kW

Ilość opalu - 17,95 kg na dobę

 

 

Praca kotła w trybie przerywanym. Pracą steruje sterownik kotła a sterownik PLC tym razem zlicza z dokładnością do 0,1 sek łączny czas podawania opału w czasie testu.

 

Test 3 ( 24 godz)

Podawanie łączne - 4937,2 sek

VER_A_ - 15,83 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 66,03%

Średnia moc - 3,02 kW

Ilość opalu - 16,44 kg na dobę

 

Test 4

Od wczoraj wieczorem wzmógł się trochę wiatr, według danych z portalu pogodynka około 7 - 8 m/s.

Zmniejszyłem minimalnie wieczorem wydajność dmuchawy i dziś rano wskaźnik VER_A_ = 16,21 MJ/kg.

Od rana do południa siła wiatru 4 m/s i wskaźnik VER_A_ = 16,16 MJ/kg

 

 

Jakie wnioski można wyciągnąć z tych trzech prostych testów.

To pozostawiam każdemu zainteresowanemu do własnych przemyśleń.

 

 

 

ps.

Sprawdziłem jeszcze raz zamocowanie czujnika powrotu ciepłomierza, przesunąłem trochę dalej od zaworu czterodrożnego, potrójnie zaizolowałem otuliną z pianki.

Dodatkowo w to samo miejsce zamontowałem czujnik powrotu kotła, aby wyniki można było porównać.

A więc podstawowe błędy pomiarowe, poprawione,

Edytowane 29 Grudnia 2011 przez Andrzej_M_

[Vlad24]

Witam

 

1 ciesze się, że po kilku prostych zabiegach wyniki się urealniły

2 widać tu oczywista zależność miedzy większą mocą, a większą sprawnością

3 szkoda (choć to nie jest wymagane :D), że nie ma przy każdym teście przynajmniej poziomu tlenu w spalinach. Bo mam przypuszczenie, że przy podawaniu 6/120 nadmuch był nie do opanowania i tlen był grubo powyżej 15%, Co pewnie też było powyżej 1000 mg/m3.

4 też doszedłem do wniosku, że praca ciągła jest fajna/miła, ale do pewnego momentu, a tym momentem jest moc min palnika. Kiedyś wstawiałem wykres: dwie linie CO i O2, można by taki sobie stworzyć i wyznaczyć na mim maksymalne akceptowalne wartości, powyżej których, już nie warto bawić się pracą ciągłą, tylko przechodzić na dwustanową i minimalizowanie strat z tego wynikających. A minimalizować imho na zasadzie krótkie przestoje - starać się nie przerywać spalania i utrzymywać w miarę wysoką temp palnika, im dłuższe kilkudziesięciu minutowe, czy godzinowe - starać się jak najszybciej przerwać spalanie, obniżyć temperaturę, zmniejszyć ilość żaru na palniku i otrzymywać tylko niezbędne minimum do utrzymania ognia.

5 zauważyłem u siebie duża różnice w sprawności pomiędzy dwoma rodzajami zabrudzenia wymiennika kotła: sadzą i pyłem, a 3-4 mm warstwa smoły ze spalania drewna. Temperatura spalin jest o około 20C wyższa i spadek sprawności o prawie 10%. Przy luźnych osadach ze spalania miału przed czy po czyszczeniu różnice były prawie nie zauważalne.

 

 

ps: Andrzej nie chcesz się dać jeszcze namówić na sondę?

 

Pozdrawiam

 

 

[Andrzej_M_]

,,,, ps: Andrzej nie chcesz się dać jeszcze namówić na sondę?

NIE.

Nie dam się namówić na kolejny GADŻET.

Ja nie twierdzę, że sonda Lambda w cenie 80 zł nadwyrężyła by mój budżet edukacyjno - hobbystyczny, nie podważam także przydatności tejże sondy do bardziej doskonałych nastaw parametrów pracy kotła.

 

Ale postanowiłem, że zmierzę się z Czujnikiem Gardona i amerykańskim patentem o którym wspominał kolega Lambda.

Mam przeczucie, że da mi to więcej satysfakcji w poznawaniu zawiłości procesu spalania. No i może dzięki temu, odkryje chociaż w małym zakresie tajemnice Zawijanów.

 

Nie interesuje mnie na razie sterowanie za pomocą czujnika Gardona, ja tylko chcę za jego pomocą zobaczyć stan równowagi paliwa i powietrza w procesie spalania, czyli stan stechiometryczny.

 

 

,,,, i minimalizowanie strat z tego wynikających. A minimalizować imho na zasadzie krótkie przestoje - starać się nie przerywać spalania i utrzymywać w miarę wysoką temp palnika, im dłuższe kilkudziesięciu minutowe, czy godzinowe - starać się jak najszybciej przerwać spalanie, obniżyć temperaturę, zmniejszyć ilość żaru na palniku i otrzymywać tylko niezbędne minimum do utrzymania ognia. ,,,,

Co się zaś tyczy pracy dwustanowej kotła i proponowanych przez Ciebie sposobów na minimalizacje strat związanych z postojem kotła, to się z Tobą w pełni zgadzam i proponuje każdemu użytkownikowi kotła automatycznego wyrycie na pamięć sentencji Twoich słów.

 

 

,,,, , a 3-4 mm warstwa smoły ze spalania drewna. ,,,,

Vlad24 trochę się na Tobie zawiodłem.

3-4 milimetrowa warstwa smoły - powiem Ci to krótko i wprost bez ogródek, BRUDAS jesteś.

 

 

 

Pozdrawiam, bez uszczypliwości

Andrzej

Edytowane 29 Grudnia 2011 przez Andrzej_M_

[Vlad24]

jak byś zobaczył ile mam dookoła drewna po budowie, to dopiero byś się za głowę złapał.

A u mnie a ni sniegu, a ni mrozu tylko syf w kotle i do około niego.

Chyba mam depresję z tego wszystkiego.

Edytowane 29 Grudnia 2011 przez Vlad24

[vernal]

[/size][/b]

Vlad24 trochę się na Tobie zawiodłem.

3-4 milimetrowa warstwa smoły - powiem Ci to krótko i wprost bez ogródek, BRUDAS jesteś.

Tak się łtwo mówi :lol:

A ile osób może teraz z tego skorzystać! B)

 

Pozdrawiam.

[vernal]

Test 2 ( 24 godz)

Podawanie - 8 sek

Przerwa - 120 sek

VER_A_ - 12,88 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 53,68%

Średnia moc - 2,68 kW

Ilość opalu - 17,95 kg na dobę

 

 

Praca kotła w trybie przerywanym. Pracą steruje sterownik kotła a sterownik PLC tym razem zlicza z dokładnością do 0,1 sek łączny czas podawania opału w czasie testu.

 

Test 3 ( 24 godz)

Podawanie łączne - 4937,2 sek

VER_A_ - 15,83 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 66,03%

Średnia moc - 3,02 kW

Ilość opalu - 16,44 kg na dobę

 

Jakie wnioski można wyciągnąć z tych trzech prostych testów.

To pozostawiam każdemu zainteresowanemu do własnych przemyśleń.

Szkoda, że te 2 testy nie udały sie na takiej samej mocy średniej.

Widać, że sterownik osiąga lepszego VERa.

To potwierdza znaczny wzrost straty kominowej na małych mocach.

 

Pozdrawiam.

[Andrzej_M_]

CDN

 

Test 4 ( 24 godz) dokładnie 24godz 26 min

 

Podawanie łączne - 4821 sek

VER_A_ - 16,73 MJ/kg

Sprawność dla 24 MJ - 69,69%

Średnia moc - 3,05 kW

Ilość opalu - 15,74 kg na dobę, dokładnie 16,02 kg dla tych 24godz i 26 min

 

Pragnę nadmienić, że nie zmieniałem nic w ustawieniach sterownika pomiędzy testem nr.3 a testem nr.4.

Parametry nastaw pozostały takie same, jak parametry z poprzedniego dnia. Oprócz minimalnej zmiany ( -1 stopień obrotów ) wydajności dmuchawy, w związku z delikatnym zwiększeniem się siły wiatru.

 

 

Mój sterownik nie ustawia sobie parametrów czasu podawania opału na sztywno.

Nie wspominałem jeszcze o tym nigdzie, ale gdy sterownik zauważy, że nie potrafi dobić do temperatury CO w czasie w jakim to robił w poprzednich cyklach, to zwiększa sobie porcje opału (co widzę na podglądzie sterownika PLC).

 

 

Nastawy sterownika były takie, że pracował z mocą 9kW.

Taka wartość mocy była pokazywana na wyświetlaczu sterownika.

 

Na następną dobę ustawiłem sterownik kotła, tak aby pracował z jeszcze większą mocą.

Dostosowałem jedynie, czyli zwiększyłem wydajność dmuchawy, tak aby nie przesypywał się niedopalony opał.

Po czterech pełnych cyklach, na wyświetlaczu moc przeskakuje z 12kW na 14kw i tak w kółko.

 

Nie zmieniałem temperatury CO i histerezy. CO = 45*C , histereza 5*C.

 

 

Podsumowując wyniki testu nr.4 należy zauważyć, że efektywność spalania w kotle oprócz naszych nastaw zależy także od warunków panujących na zewnątrz kotłowni.

 

Tym stwierdzeniem chyba nie odkryłem ameryki.

 

 

Pozdrawiam

Andrzej

[9ą9]

Vlad24 wracając do rozmowy na temat Twoich 'turbo-rurek' zrobiłem małe obliczenie matematyczne.

 

Średnica wewnętrzna płomienicy 66 mm , jej powierzchnia prześwitu 13 685 mm2

Średnica zewnętrzna turborurki 43 mm , jej powierzchnia zatykająca płomienice 5 809 mm2

Różnica tych danych wyznacza pole powierzchni prześwitu dla spalin i wynosi 7 876 mm2

 

Jak przyjrzymy się średnicy czopucha, która wynosi 160 mm i odliczymy grubość ścianki ( przyjąłem 4 mm) to da nam 72 583 mm2 powierzchni prześwitu czopucha

 

Reasumując, zakładając te turborurki zmniejszyłeś prześwit czopucha do 65,1%.

 

Teraz pytanie czy to dobrze.

 

Pozdrawiam

Andrzej

Witam. Jeżeli dobrze liczę, to Twoje wyliczenia są komopletnie błędne. Nieraz lubię na szybko w pamięci (zakładam nawet 50% błąd, ale eliminuję pomyłki) przeliczyć. Tak i tym razem. Średnica 160mm, przyjmuję przekrój kwadratowy i wyliczam w pamięci: 15x15=225 dodaje 2 zera mam 22500. Jak może być u Ciebie dla 160 minus 2x4mm pole=72 583 ?

W/g ogólnodostępnych tablic, mamy:

dla fi=66 mm, pole=3 421 mm2

dla fi=43 mm, pole=1 452 mm2

różnica = 1969 mm2

dla fi=160mm i odjąć 2x4=8 to nam daje fi=152 mm, pole=18 145 mm2

Proszę ustosunkuj sie do tego, bo może ja popełniam błąd, lub źle zrozumiałem co Ty obliczałeś. Pozdrawiam.

PS > przy ilości płomienic szt.4 wyliczenia słuszne dla tych 66 i 43. Ale dla czopucha ? Dla podanej przez Ciebie 72 583 mm2 powierzchni prześwitu czopucha, średnica czopucha musiałaby być fi=304mm.

No ale idąc moim tokiem obliczeń i zakładając 4 płomienice, to pole przekroju zmniejszyło się o 57 %, inaczej mówiąc, zamiast 100% jest 43%. Dobrze rozumuje ??? Napisałeś: "Reasumując, zakładając te turborurki zmniejszyłeś prześwit czopucha do 65,1%." a mnie wychodzi nie 65,1% a 43%. No chyba że miałeś w myśli napisać nie "do" ale "o". Wtedy by się z jako-takim przybliżeniem zgadzało matematycznie.

Edytowane 10 Stycznia 2012 przez 9ą9

[9ą9]

Witam. Mam pytanie do Kol. "Vlad24".

Widziałem w poprzednich postach, że masz podłączony ciepłomierz APATOR LQM-II-K 1,5 m3/h.

Jaki jest orientacyjny przepływ wody w centralnym ogrzewaniu przy 1-rodzinnym budynku.

Czy ten ciepłomierz daje mozliwość odczytania wielkości przepływu, czy tylko wskaże ilośc ciepła.. Jest możliwośc zerowania wskazań tego ciepłomierza ? Pozdrawiam.

Edytowane 10 Stycznia 2012 przez 9ą9