Пиролизный котёл — разновидность твердотопливного, как правило, водогрейного котла, в котором горючее (скажем, дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно. Традиционно как синоним употребляется наименование газогенераторный котёл, иногда делают отличие. Реально, пиролиз (разложение и частичная газификация под действием нагревания) происходит при любом методе сжигания твёрдого органического топлива.
Результативный пиролизный котел для отопления частного дома купить на топливе с высоким выходом летучих веществ — древесине (дрова, древесные отходы, топливные брикеты и пеллеты), буром угле; некоторые модели потребляют каменный уголь (класса «орех 1» либо «камень») и даже кокс. Данный тип котлов предъявляет довольно высокие требования к влажности топлива — для дров не больше 20—35 %. Это связано с тем, что водяной пар разбавляет пиролизные газы и мешает горению (см. ниже), при работе на влажном топливе мощность круто падает либо котёл вообще потухает. В обстановках, когда сухого топлива нет, это серьёзный недочет.
В пиролизных котлах топка поделена на две части. В первой части (газифицирующая камера, либо камера загрузки) при недостатке кислорода медлительно горит и пиролизуется горючее, а выдающиеся при этом газы догорают во 2-й части (т. н. камера сгорания), куда подаётся вторичный воздух (двойное дутьё). Отвод тепла из камеры загрузки минимизируется. В существующих конструкциях эти пространства разделяет колосник, на котором лежит горючее; первичный воздух проходит через слой топлива сверху вниз. Таким образом, характерным различием пиролизных котлов от других бытовых котлов является верхнее дутьё. Топки такой конструкции имеют повышенное аэродинамическое сопротивление, следственно тяга их, как правило, принудительная. Зачастую по технологическим соображениям она реализуется с поддержкой дымососа, а не дутьевого вентилятора (больше характерного для маленьких котлов); в статьях традиционно всё равно употребляется термин «вентилятор».
Принцип действия
Дрова (либо иное горючее) загружаются на колосник. Их поджигают, дверь закрывается и запускается дымосос. При недостатке воздуха и под действием высокой температуры (200—800 °C и выше) происходит обугливание и выделение древесного газа, то есть собственно пиролиз. Выделившиеся продукты (в основном углеводороды, угарный газ и водород, плюс азот из первичного воздуха) поступают под колосник. Там к продуктам пиролиза подмешивается вторичный воздух, в котором летучие сгорают; часть тепла при этом возвращается к нижнему слою дров и поддерживает пиролиз. Полученное тепло может быть использовано для нагрева всяких теплоносителей — воды, воздуха.
Достоинства и недостатки
Основной соперник пиролизных котлов в сфере сжигания дров — обычные котлы с цельной топкой с нижним дутьём. При этом следует иметь в виду, что во многих их современных моделях тоже есть вероятность подачи вторичного воздуха в факел (в некоторых больше ветхих котлах каждый воздух подавался под колосник, в итоге чего летучие вещества могли сгорать не всецело).
Обычный диапазон нагружения котлов 50—100 %, КПД в нём сохраняется на ярусе 85—92 %; при разгрузках до 30 % работа допустима, но изготовители зачастую не рекомендуют это.
Достоинства
Регулируемый (подачей первичного воздуха) процесс горения разрешает трудиться с одной закладки довольно долгое время, до 12 часов (у обыкновенных дровяных котлов порядка 3—4 часов, впрочем у котлов верхнего горения данный показатель огромнее — от 30 часов на дровах до 6—7 дней на угле). Дозволено обеспечить механическое регулирование параметров.
Полное сгорание топлива. Как следствие, гарантирована экономичность горения, реже нужно чистить зольник и газоходы
Двухступенчатое сжигание разрешает снизить избыток воздуха в уходящих газах (повышает экономичность)
Процесс горения пиролизных газов легко поддается управлению и регулировке, что разрешает автоматизировать работу такого котла примерно в той же степени, что и работу газовых либо жидкотопливных котлов
Снижение выбросов пагубных веществ в атмосферу (в частности, высокая температура в верхней камере подавляет CO)
Применение данного типа котлов стимулирует к отказу от использования неподсушенного топлива, что повышает результативность хозяйствования
Возможность сжигания больших (даже неколотых) дров.
Как следствие, экономичность данного типа котлов по сопоставлению с «традиционными» аналогами может быть выше на 4—7 %.