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Oct 08, 2023

순환수공학 구역: 바이오매스 보일러의 진화

그림 1: 짧은 주기 문제를 방지하는 한 가지 방법은 열 보호 장치를 설치하는 것입니다.

그림 1:짧은 주기 문제를 방지하는 한 가지 방법은 여기에 표시된 것처럼 펠릿 연료 보일러 사이에 축열 탱크를 설치하는 것입니다.

그림 2:잘못된 배관 연결이 있는 탱크는 제대로 층화되지 않습니다.

코드우드를 태우려는 사람들을 위해 현대식 목재 가스화 보일러는 80% 중반의 정상 상태 연소 효율과 70~75% 범위의 전체 사이클 효율을 제공합니다. 이는 단일 단계 연소를 사용하는 실외 장작로에서 달성한 평균 연소 사이클 효율보다 훨씬 더 높습니다(거의 두 배).

현대식 바이오매스 보일러는 이전 세대의 장작 보일러와 스마트폰이 회전식 다이얼을 사용하는 이전 보일러와 다르기 때문입니다. 예를 들어, 현대식 펠릿 연소 보일러는 몇 주 동안 무인으로 작동할 수 있습니다. 이 시스템은 벌크 저장소에서 연소실로 펠릿을 자동으로 운반하고, 점화하고, 수온과 배기 가스의 산소 함량을 기준으로 연소 과정을 조절합니다. 일부 모델은 생성된 소량의 재를 압축하여 청소 간격을 연장하기도 합니다.

현재 북미에서 사용할 수 있는 펠릿 연소 보일러 중 일부는 최소 85%의 정상 상태 연소 효율로 작동할 수 있습니다. 현재 유럽에서 사용되는 모델은 연소 가스가 보일러에서 배출되기 전에 응축하여 이를 5~7% 더 높일 수 있습니다.

농촌 및 준농촌 건물에서 일반적으로 사용되는 2호 연료유 및 프로판의 상승 추세와 종종 예측할 수 없는 비용으로 인해 고효율 목재 기반 바이오매스 보일러에 대한 관심이 높아졌습니다. 이는 특히 가정 난방을 위해 장작을 태우는 것이 문화에 뿌리를 내리고 이미 수만 가구에서 사용되는 미국 북동부 지역에서 그렇습니다.

일반 난방 공급업체는 고효율 바이오매스 보일러를 설치하는 것이 기존 석유 또는 프로판 연소 보일러 옆에 시스템에 배관을 연결하는 것만큼 간단하다고 가정할 수 있습니다. 그는 바이오매스 보일러가 작동 중일 때 부하를 공급하고 연료가 떨어지면 기존 보일러에 부하를 자동으로 넘긴다고 가정합니다. 이는 논리적인 것처럼 보이고 일부 시스템에서는 부분적으로 사실이지만, 최고 성능을 실현하려면 반드시 준수해야 하는 바이오매스 보일러의 고유한 작동 요구 사항을 간과하는 경우가 많습니다.

높은 열 효율, 낮은 배출 및 탁월한 편의성을 달성하려면 모든 바이오매스 보일러를 적절하게 설계되고 균형 잡힌 시스템과 결합해야 합니다. 후자는 바이오매스 보일러를 제외한 전체 난방 시스템의 모든 측면을 의미합니다. 시스템 균형의 일부 주요 구성 요소에는 적절한 크기와 파이프로 연결된 열 저장 탱크, 적절하게 구성된 제어 시스템, 고효율 순환기, 혼합 밸브 및 저온 열 방출기가 포함됩니다.

이러한 구성 요소나 하위 시스템 중 하나라도 부적절하게 선택되거나 설치되면 바이오매스 보일러가 잠재력을 최대한 발휘하지 못할 가능성이 높습니다. 이는 연료 소비 증가, 배기가스 증가, 편안함 저하 등으로 반영됩니다. 일반적으로 보일러가 비난을 받기는 하지만 일반적으로 대부분의 운영 문제의 근본 원인은 아닙니다.

예를 들어, 많은 최첨단 펠렛 연료 보일러는 열 생산량을 정격 용량의 약 1/3까지 조절할 수 있습니다. 그리고 이는 열 수요와 열 생산을 일치시키는 능력을 향상시키지만, 특히 펠릿 연료 보일러가 저열량으로 고도로 구역화된 분배 시스템을 공급하는 경우 저부하 조건에서 짧은 주기의 가능성을 제거하지는 않습니다. -대량 열 방출기. 각각 온도 조절식 라디에이터 밸브가 장착된 여러 패널 라디에이터를 지원하는 홈런 분배 시스템은 이러한 분배 시스템의 예입니다.

이러한 관점에서 볼 때, 버퍼 탱크 없이 고도로 구역화된 분배 시스템에 직접 연결된 현대식 가스 연소 모드콘 보일러 단기 사이클을 본 적이 있습니까? 나는 종종 교육 세미나에 참석하는 계약자에게 이런 질문을 합니다. 내가 받은 응답을 고려해 보면 단기 순환이 우리 업계에서 다소 만연한 문제로 남아 있는 것 같습니다.