Kirjoittaja Aihe: Paras puukattila  (Luettu 32130 kertaa)

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #90 : 15.03.2016-12:53 »
Vastaajat taitavat olettaa, että aihe on taas kattila-automatiikka ja sen toimivuus yleisesti käytetyillä antureilla?

On kaksi täysin eri asiaa tehdä perusteellinen päästömittaus/savukaasuanalyysi kattilaa suunniteltaessa ja toimivia arvoja haettaessa tai ylläpitää automatiikkaa hyväksi käyttäen toiminnan kannalta sopivia olosuhteita, perustuen tarkemmalla testauksella löytyneisiin sopiviin indikaattoreihin.

Kattiloiden kohdalla automatiikalla pyritään ottamaan huomioon sekä hyötysuhde, että päästöt. Mitattavien asioiden tulee tällöin antaa kustannustehokkaasti tietoa jonka perusteella säätöä käytön aikana voidaan tehdä.
Käytönaikaisen mittauksen ei ole tarkoitettukaan antavan "täydellistä" vastausta kaikkiin mahdollisiin kysymyksiin.

Autoesimerkkinä  voisi ajatella lambda-anturin hoitavan käytönaikaisen palamisen hyvyyden kontrolloinnin? Katsastuksen yhteydessä voidaan suorittaa tarkempi analyysi, jolla kontrolloidaan, että moottori toimii kuten se on suunniteltu ja säädetty toimimaan. Eivät ne päästötkään oleellisesti miksikään muutu, jos kaikki on kunnossa.

Kattiloissa tulee lisäksi kuvioon hyötysuhteen huomioiminen, jolloin kustannustehokkaimpina ja "parhaina" indikaattoreina on päädytty käyttämään kokonaisuus huomioiden jäännöshapen- ja lämpötilan mittausta savukaasuista (myös kattilavesi).
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

VPJ

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 900
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #91 : 15.03.2016-13:27 »
Toisiopalossa tuo CO sitten taas muuttuu lisäilman myötävaikutuksesta hiilidioksidiksi CO + O -> CO2, tämä vaatii yli 850 °C lämmön että reaktio voi toteutua. Ylimääräinen reagoimaton happi taas menee sellaisenaan kattilasta läpi. Tätä jäännöshappeahan tuo Lambda mittaa.
Kuinkas moni on testannut mihin lambda reagoi?
Ei kuulemma reagoi happeen.
Täällä oli siitä juttua joskus mutta en löytänyt haulla.
Attack DPXL 25, Schiedel 250mm x 6150 mm Attack AS800K Akva 1000solarplus Ouman EH800B EXP 800 ja TMR/SP
Tyhjiöputket 70x1900mm  84 kpl
Aurinkopaneelit (sähkö) odottaa asennusta.
"Päiväkoti" Attack SLXL30, RST 154mmx6000mm+Akva Nero 2000 l+300 l, EH800B ja TMR/SP, Tp 20 kpl

Atmos Gsx

  • Vieras
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #92 : 15.03.2016-14:27 »
Itse olen polttanut 50 atmosta mahdollisimman pienellä teholla koska en tarvitse täysiä tehoja uskoisin ,että teho on lähempänä 40kw kuin 50kw ja omasta mielestäni tuolla kattilalla hyötysuhde on parempi ja toisiopalo huomattavasti rauhallisempi kuin jos yrittää polttaa tuolla nimellisteholla.

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #93 : 15.03.2016-15:07 »
Itse olen polttanut 50 atmosta mahdollisimman pienellä teholla koska en tarvitse täysiä tehoja uskoisin ,että teho on lähempänä 40kw kuin 50kw ja omasta mielestäni tuolla kattilalla hyötysuhde on parempi ja toisiopalo huomattavasti rauhallisempi kuin jos yrittää polttaa tuolla nimellisteholla.

Juu, ei se mahdollisimman punaisena hehkuva keramiikka kovinkaan tieteellinen tapa ole kattilaa optimiin säätää...

Kuinkas moni on testannut mihin lambda reagoi?
Ei kuulemma reagoi happeen.
Täällä oli siitä juttua joskus mutta en löytänyt haulla.

En ole itse testannut tai mittaillut lambdan reagointia, mutta olen ymmärtänyt, että kyllä se juurikin happeen liittyen tietoa antaa.

Antureita on joko jännitteen muutokseen tai vastuksen muutokseen reagoivia (zirkonia ja titania anturit). Toinen toimii kuin reaktori ja tuottaa mittaamansa jännitteenmuutoksen, kun toinen vaatii syötettävän jännitteen mitatakseen vastuksen muutosta.

Vaikkapa, nyt tuon ”yleisemmin käytetyn zirkonia anturin” kohdalla rakenne/materiaalit on toteutettu niin, että tietyn lämpötilan saavutettuaan, ”zirkonia elementti” aiheuttaa happi-ionien siirtymistä. Tämä liike tuottaa jännitteen jonka muutosta voidaan mitata. Mitä suurempi ero hapen määrässä mitattavan ja vertailupuolen välillä on, sitä suurempi jännite tuotetaan. Mitattu jännite voidaan muuntaa kuvaamaan tiettyä seossuhdetta…

EDIT: tulipa mieleeni, että ulkoisella jännitteellä varustettu anturi ei välttämättä vaadi vertailuolosuhteita... Joku paremmin perillä oleva voinee selventää miten todellisuudessa toimii.
« Viimeksi muokattu: 15.03.2016-17:36 kirjoittanut ev3449 »
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

seppol

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 822
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #94 : 15.03.2016-15:43 »
Lainaus linkistä:
Kiinteän polttoaineen kattiloissa tulisi olla jatkuvatoiminen happi, hiilimonoksidi ja savukaasujen lämmön mittaus, joilla ohjataan polttoprosessia. Lisäksi tulisi kehittää edullinen hiukkasmittaus kuten auton hiukkaspäästöille tai ns. suodattimen paine-eromittaus, jotta voitaisiin kustannustehokkaasti seurata hiukkaspäästöjä ja puuttua peliin päästöjen kasvaessa.
Lainaus päättyy.

Tällaisia ehdotuksia oli muutama sivu taaksepäin linkissä. Hiilimonoksidimittaus on siinä mielessä vaikea että arvo johtuu suurelta osalta rakenteen virheistä. Toisioilma ohjataan väärään kohtaan eikä osallistu palamiseen. Voi olla että ilman lisääminen ei pienennä häkä- ja hiilivetypitoisuutta.

Jo monta vuotta olen ennustellut että hiilidioksidista tulee eräs halutuimmista raaka-aineista. Nyt tämä Lappeenrannan Yliopisto aloittaa koemielessä hiilidioksidin muuttamisen metaaniksi sähkövirran avulla. Tekniikka on valmis mutta sille ei ole ollut kysyntää. Yliopiston edustaja kertoi. Miten käynee meidän maksamien hiilidioksidi päästömaksujen?

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #95 : 15.03.2016-16:01 »
Lainaus linkistä:
Kiinteän polttoaineen kattiloissa tulisi olla jatkuvatoiminen happi, hiilimonoksidi ja savukaasujen lämmön mittaus, joilla ohjataan polttoprosessia. Lisäksi tulisi kehittää edullinen hiukkasmittaus kuten auton hiukkaspäästöille tai ns. suodattimen paine-eromittaus, jotta voitaisiin kustannustehokkaasti seurata hiukkaspäästöjä ja puuttua peliin päästöjen kasvaessa.
Lainaus päättyy.

Tällaisia ehdotuksia oli muutama sivu taaksepäin linkissä. Hiilimonoksidimittaus on siinä mielessä vaikea että arvo johtuu suurelta osalta rakenteen virheistä. Toisioilma ohjataan väärään kohtaan eikä osallistu palamiseen. Voi olla että ilman lisääminen ei pienennä häkä- ja hiilivetypitoisuutta.

Jos lainaamasi tekstin liittää alkuperäiseen asiayhteyteen, niin eikö siinä juurikin kritisoida laboratoriotestien perusteella tehtyjä hyötysuhde jne. testejä ja näistä luopumisen vastineena suositella nimen omaan kattiloihin itseensä asennettavaksi mittausta/automatiikkaa jonka avulla todelliset kokonaispäästöihin vaikuttavat tekijät saataisiin hallintaan?

Näiden "lambda kattiloiden" kohdallahan näin juuri tapahtuu?
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

pjokinen

  • Full Member
  • ***
  • Viestejä: 162
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #96 : 15.03.2016-17:11 »
...Hiilimonoksidimittaus on siinä mielessä vaikea että arvo johtuu suurelta osalta rakenteen virheistä. Toisioilma ohjataan väärään kohtaan eikä osallistu palamiseen. Voi olla että ilman lisääminen ei pienennä häkä- ja hiilivetypitoisuutta.

Varmaan kolmantena säädön mittaussuureena voisi tuoda hieman lisäarvoa. Polton viilauksessa moderneilla kattiloilla on vaikea nähdä silti mitään radikaalia parannusta itse palotapahtumaan.

En näe silläkään radikaalisti ratkaisevaa merkitystä jos ilma johdetaan hieman huonosti palotapahtumaan, kunhan sitä on riittävästi. Parempi tietenkin jos sekin olisi optimaalisesti toteutettu. Yli happisessa seoksessa jossa lämpöä riittää niin suurempi tekijä on kai pesän malli ja liekin pyörteisyys eli se kuinka hyvin happi siinä sekoittuu. Jos polttokammio on tarpeeksi pitkä niin eiköhän se sekoittuminen oikeassa lämpötilassa ole riittävää "täydellisen" palamisen varmistamiseksi? Monessakaan kaasutuskattilassa ei kyllä ole kovin kummoisen näköisiä rakenteita noissa toisiopalopesissäkään...

Lainaus
Jo monta vuotta olen ennustellut että hiilidioksidista tulee eräs halutuimmista raaka-aineista.

No ainakin tuota raaka-ainetta on tarpeeksi saatavilla :)

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #97 : 15.03.2016-18:35 »
Varmaan sopivat aiheeseen...

Tässä videossa pyritään näyttämään suuttimen toimintaa. Toisioilma ja kaasu kohtaavat/sekoittuvat.

Ja tässä samainen kattila ajetaan 10% jäännöshappi pitoisuudesta 2% pitoisuuteen.

Kattilaa on reilusti rakenneltu, mikä mahdollistaa puhtaan palamisen erittäin alhaisella yli-ilmamäärällä. Tuossa CO pitoisuuden mittauslaitteistosta.
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

seppol

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 822
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #98 : 15.03.2016-21:08 »
Tuosta hiilidioksidista ajattelin että jossain maailmalla, vaikka Saharassa hiilidioksidi voitaisiin hajottaa ilmaiseksi tai halvalla. Nyt kuitenkin se muunnetaan ylimääräisellä sähköllä polttoaineiksi. Tuossa lähellä Muukossa on 7 isoa tuulivoimalaa. Jos hiilidioksidi saadaan vaikka metaaniksi, sitä on helppo siirtää ilman kantaverkkoa jonka kustannuksiin myös joudumme osallistumaan.

Meni vähän ohi puukattiloista.
 
Oivalsin yhtäkkiä että mulla on myös perinteinen yläpalokattila Jämä Junior 1975. Nyt sitä lämmitetään tosin öljypolttimella mutta on tarkoitettu puulle.
Palopesä on 30 x 60 senttiä ja 80 senttiä korkea peltilaatikko. Vettä on kolmen seinän takana ja arina pohjalla. Siihen sitten tehdään lekoset. Siinä yritetään pitää palolämpötila korkeana samalla kun energiaa siirretään veteen. Laatikon jälkeen on muutama jarrupelti joista lämpöä ei siirry mihinkään ja sitten kaasut hormiin. Tehoksi suositellaan 30 kW ja tulipintaa 1,5 neliötä.

varikonniemi

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 603
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #99 : 15.03.2016-21:52 »
Varmaan sopivat aiheeseen...

Tässä videossa pyritään näyttämään suuttimen toimintaa. Toisioilma ja kaasu kohtaavat/sekoittuvat.

Ja tässä samainen kattila ajetaan 10% jäännöshappi pitoisuudesta 2% pitoisuuteen.

Kattilaa on reilusti rakenneltu, mikä mahdollistaa puhtaan palamisen erittäin alhaisella yli-ilmamäärällä. Tuossa CO pitoisuuden mittauslaitteistosta.

Ei näytä kovin hyvin palavan kun on noin lämmin väri liekissä?
VIGAS 40 Lambda / Laddomat 21-60 @ 78^c / 4,2m^3 varaaja

ev3449

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 830
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #100 : 15.03.2016-22:06 »
Ei näytä kovin hyvin palavan kun on noin lämmin väri liekissä?

Itse luottaisin ennemmin mittaustietoon kuin liekin tuijotteluun.

Tuolta löytyy mittausdataa. Kyllä mielestäni 3,5% happi ja 40ppm CO lukemilla kelpaa poltella...
40kW "viritelty" alapalo Högfors vm. 1981, 3000 l varaaja, patterilämmitys. ~10t/vuosi.

Heater

  • Full Member
  • ***
  • Viestejä: 209
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #101 : 15.03.2016-22:55 »
Vaikka kattilaan asennetaan lambda ohjaus niin ei se niin mene että nakataan esim. 5% asetus ja annetaan sillä mennä että onpa hyvä.. ei ei

Palamisen tarkkailu on tärkeää ja pitää tietää minkä väristä liekkiä haetaan ja että palaminen o  tasaista ja rauhallista

Elikkä visuaalisesti palamista seuraten ja lambdan arvoa muuttaen haetaan kattilakohtainen hyvä asetus. Riippuen anturista ja kattilasta voi se olla kaikkea 3-10% välissä
Ei kannata aivan sokeasti luottaa noihin halppis antureihin

varikonniemi

  • Hero Member
  • *****
  • Viestejä: 603
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #102 : 16.03.2016-00:01 »
Itse luottaisin ennemmin mittaustietoon kuin liekin tuijotteluun.

Tuolta löytyy mittausdataa. Kyllä mielestäni 3,5% happi ja 40ppm CO lukemilla kelpaa poltella...
Joo, ilmeisesti noi o2 testipätkät on aika polton alussa otettu. Sillon siinä on moskaa seassa paljon. Saman käyttäjän toisesta videosta näky et kyl palaa äärimmäisen puhtaasti kunhan "lämpeää".
https://youtu.be/D_Eyb31EaoA?t=5m29s
« Viimeksi muokattu: 16.03.2016-00:06 kirjoittanut varikonniemi »
VIGAS 40 Lambda / Laddomat 21-60 @ 78^c / 4,2m^3 varaaja

repa

  • Sr. Member
  • ****
  • Viestejä: 265
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #103 : 16.03.2016-01:25 »
Ei näytä kovin hyvin palavan kun on noin lämmin väri liekissä?

Kaasutuskattilassa pitää liekin olla juuri tuommonenn.
Noissa videoissa muutamat lieskat olivat tosin värjäytyneet keltaisiksi mikä tarkoittaa sitä että pieniä määriä pitkiä hiilivetyjä karkaa toisiopalotilaan.

Tavoitehan on että toisiopalossa olisi pääasiassa vain häkää, vetyä ja metaania palavina kaasuina, ne palavat nopeasti, puhtaasti ja kuumalla liekillä eikä liekki ei ole kovin pitkä.

Jos liekki on kovin keltainen ja/tai punainen , siinä on runsaasti krakkautumattomia hiilivetyjä (= tervaa ). Niiden palaminen kestää pitkään, jopa konvektioon saakka, eikä liekin lämpötila ( lämpimästä väristä huolimatta   ) ole kovin korkea. Lisäksi ne ovat niitä, jotka karstottuvat konvektion pintaan.

Kun pitkiä hiilivetyjä pääsee paljon toisiopaloon, ne ei ehdi aina pikoutua eikä palaa, vaan osa tarttuu konvektioon ja osa päätyy hormin kautta taivaalle ( = naapurin nenään   ). 

Tuo on se pointi, jota olen ajanut takaa hokemalla "palaminen kuntoon". Luulen että useimmat käänteispolttajat ovatkin enemmän alapalopolttajia kuin kaasutuspolttajia. Jotta viimeisetkin tervaaineet saataisiin poltettua ovat kaikki kattilan valmistajat tehneet toisiopalotilan mahdollisimman pitkäksi ja pyörteileväksi. Hyvä sikses.

Toinen pointtini on että huonoa kaasutusta ei lambda ( eikä muukaan automaatio ) pysty parantamaan. Mitä paremmin kaasutus toimii, sitä pienemmällä yli-ilmalla päästään ja siinä vaiheessa lambdan merkitys on tärkeä. Kaikki prosessiin menevä ilma lämmitetään palamislämpötilaan ja jäähdytetään savukaasujen poistumislämpötilaan; mitä vahemmän ilmaa sen enempi lämpöä. Uskoisinkin että parhaat hyötysuhteet tullaan saamaan alle 1 ilmakertoimella.

Miten tuo "oikeaoppinen" kaasutus saadaan aikaan on sitten oma juttunsa. Kaasutus on monisäikeinen prosessi, monia tasapainoreaktioita seilaa edestaas, monia muuttujia on sotkemassa palettia?

Omalta osaltani tämä vois olla aloitus tulevalle topikille: "Palaminen kuntoon"

Kettu-Pekka

  • Full Member
  • ***
  • Viestejä: 191
Vs: Paras puukattila
« Vastaus #104 : 16.03.2016-07:32 »
Onkos kukaan saanut ympättyä lämpömittaria konvektioputkien alapäähän? Olis mielenkiintoinen seurata että miten paljon sitä lämpöä ihan oikeasti otetaan talteen...  ;D