Scarti di legna non combustibil
2.4 Tecnica di combustione
Esigenze costruttive per un buon impianto di riscaldamento a legna
Il presupposto per una buona combustione è la combustione completa dei gas ad alte temperatu- re. A questo scopo, la camera di combustione deve essere sufficientemente grande e non deve tempe- rare la fiamma con pareti fredde. Per l’ottenimento di un’alta temperatura di combustione è necessa- rio un corretto rapporto fra combustibile e aria: la combustione deve cioè aver luogo con un fattore d’eccesso d’aria ottimale.
Per bruciare nella camera di combustione, i gas devono entrare in contatto con l’aria ed avere una buona miscelazione. A tale scopo sono necessarie un’alta velocità di immissione dell’aria o specifici accorgimenti tecnici.
Per raggiungere le condizioni necessarie ad una combustione completa, si separa l'emissione dei gas a partire dal materiale solido dal luogo della combustione degli stessi. A questo scopo viene immessa aria primaria nella zona della brace e, in seguito, i gas combustibili mescolati con l'aria secondaria bruciano indisturbati e in modo com- pleto nel bruciatore.
Gli impianti di riscaldamento a griglia possono essere suddivisi in tre tipi in funzione della direzio- ne di movimento del combustibile e dei gas: a corrente omogenea, a corrente opposta (fiamma contraria), e a corrente mediana.
Se il combustibile è umido, una parte dell'energia liberata dalla combustione è impiegata per l'eva- porazione dell'acqua. Un mantello radiante al di sopra del combustibile rende possibile la forma- zione dei gas ad alta temperatura. I bruciatori a griglia funzionanti con il principio della corrente
Esigenze della tecnica di riscaldamento
– Suddivisione dell'aria di combustione in aria primaria e aria secondaria.
– Buona miscelazione dell'aria secondaria con i gas infiammabili.
– Sufficiente tempo di permanenza a temperatura elevata dei gas nella camera di combustione. – Buon isolamento della camera di combustione
(temperatura elevata).
Sistemi costruttivi e
impianti di riscaldamento a griglia Corrente omogenea
– combustibili asciutti – combustibili con cenere
a bassa temperatura di ammollimento
Corrente opposta
– combustibili umidi
L'impiego di combustibili umidi richiede
– Calore per l'evaporazione dell'umidità, per cui la temperatura di combustione scende.
– Un mantello radiante o una camera di combustio- ne a corrente opposta per l’essiccazione del com- bustibile.
PACER
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La produzione di calore
Combustibile ricco di cenere
– asportazione automatica della cenere
– diminuzione delle impurità temperatura di am- mollimento della cenere —> pericolo di scorifica- zione.
Impurità nel combustibile dovuto a vernici, lacche o metalli causano un abbassamento della tempe- ratura di ammollimento e di fusione della cenere, che porta ad una scorificazione e appiccicature alla griglia, alle storte e sulle pareti. Le appiccicature si vetrificano con il raffreddamento e sono quindi difficilmente asportabili.
Andamento della combustione nei vari tipi di impianto
Impianto di riscaldamento a caricamento inferiore Un meccanismo di alimentazione trasporta e spin- ge dal basso il combustibile nella conca di combu- stione (storta). Una parte dell'aria di combustione viene immessa come aria primaria nella storta, dove avvengono l’essiccazione del combustibile, l'emissione dei gas e l'ossidazione del carbone di legna. Per ottenere l'ossidazione completa dei gas combustibili, essi vengono miscelati con l'aria se- condaria prima dell'entrata nella camera di post- combustione ad alta temperatura. Qui i gas com- busti cedono la loro energia allo scambiatore di calore, passano poi nel filtro antipolvere inerziale, raggiungendo l'atmosfera attraverso la canna fu- maria.
Impianto di riscaldamento a caricamento frontale Un meccanismo di alimentazione trasporta il com- bustibile su una griglia dove, con movimenti alter- nati della stessa, viene spinto verso il basso. Alla fine della griglia avviene l'asportazione automati- ca della cenere. Una parte dell'aria viene immessa attraverso la griglia quale aria di combustione primaria.
Impianto di riscaldamento a caricamento frontale 6 6 3 3 4 5 1 2 2 7 8 8 4 8 8 6 6 1 5 7 4 2 3
1 costruzione ermetica all'aria del bruciatore e del raccordo con la canna fumaria
2 zona calda con immissione di aria primaria per l'emissione dei gas e la combustione del carbone di legna
3 buona miscelazione dei gas combustibili con l'aria secondaria. Per ottenere una maggiore velocità di immissione, viene p. es. diminuita la sezione della camera di combustione in corrispondenza dell'immissione dell'aria 4 camera di post-combustione ad alta temperatura per la
combustione completa dei gas. La fiamma non deve essere deviata verso le pareti più fredde
5 cessione del calore allo scambiatore dopo la camera di combustione
6 ventilatore per l'apporto dell'aria di combustione 7 buon isolamento termico per diminuire le perdite dovute
all'irradiazione d'energia
8 asportazione automatica della cenere
Impianto di riscaldamento a caricamento inferiore
La produzione di calore PACER
Nella parte superiore della griglia avviene l’essic- cazione del combustibile, in quella mediana l'emissione dei gas dal legno e in quella inferiore la combustione del carbone di legna. Il bruciatore a griglia permette un adattamento ottimale della combustione alle caratteristiche del combustibile con l'ubicazione differenziata, specialmente in grandi impianti, dell'immissione di aria primaria sotto la griglia. L'aria secondaria viene miscelata ai gas combustibili al di sopra della griglia. I gas bruciano completamente nella camera di post- combustione, cedono la loro energia allo scambia- tore di calore, passano attraverso il separatore delle polveri e raggiungono l'atmosfera attraverso la canna fumaria.
La griglia ha la funzione di trasportare, di attizzare (variare lo spessore dello strato) e di rovesciare il combustibile. Ci sono diversi tipi di griglia che si differenziano principalmente per la pendenza e il tipo di movimento. Gli impianti di riscaldamento a griglia a caricamento frontale sono realizzati a corrente omogenea, mediana e opposta.
Avancrogiolo, precombustione
Un impianto a pre-combustione è basato su un'ali- mentazione di combustibile su griglia e su un apporto d'aria, combinato normalmente con un sistema di griglie a corrente omogenea. Le funzioni camera di post-combustione e scambiatore di ca- lore sono assunte da una caldaia annessa.
Funzione della griglia
– trasporto del combustibile e della cenere – attizzamento del combustibile e della brace – rovesciamento del combustibile e della brace.
Tipi di griglia
ubicazione: – orizzontale – in pendenza movimento: – nessun movimento
– con movimento – a impulsi – continuo
PACER
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La produzione di calore
Regolazioni importanti
– regolazione della depressione – regolazione della potenza – regolazione della combustione
Misurazione della depressione nella camera di combu- stione p e regolazione del ventilatore per l'aspirazione dei gas di scarico per una depressione a livello costante.
Misurazione della temperatura della caldaia TK
(temperatura d'andata dell'acqua) e regolazione della quantità di combustibile e di aria in funzione del fabbisogno calorico.
Regolazione della depressione
Regolazione della potenza