Monipolttoainekattilan jatkokehitys

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella pientalomittakaavan lämpökattila. Sen tuli olla panossyöttöinen alipainepolttoinen yläpalokattila, jonka polttoaineena käytetään ensisijaisesti pellettiä ja klapia. Kattilan palaminen tapahtuisi etupesäpoltinperiaatteella, missä polttoaine kaasuuntuu arinalla ja kaasu palaa tulikanavassa.

Kattilasta piirrettiin 2D-rakennekuvat. Piirtämistä tuettiin kattilan toiminnan laskennallisella tarkastelulla. Lisäksi tarkasteltiin palamisen teoriaa ja puun käyttöä pienpoltossa sekä annettiin ehdotuksia kattilan testausta varten.

Työ onnistui suunnittelutavoitteessaan. Suunnittelun tueksi laskettiin kattilan polttoainepanoksen koko, palamisilman ja savukaasun tilavuusvirtaus sekä savuhormin veto ja kattilan ilmanoton virtausvastukset. Kattilaa ei ole vielä testattu. Sen jatkokehityksen tarpeen määräävät testien tulokset, lämmitysenergian eri tuotantomuotojen hinnankehitys ja energiankäytön ohjaaminen poliittisin keinoin. Kattilan rakennekuvat ovat liikesalaisuus, joten niitä ei esitellä ulkopuolisille.

The objective of this work was to design a small scale central heating boiler. It was to be a gasifying batch fed multifuel boiler with an open flue. The fuel was first to be gasified and then the gas to be burned in a combustion channel. The primary types of fuels to be used were chopped firewood and pellets.

The design process included creating two dimensional construction drawings of the boiler and calculations regarding the combustion. Also, the theory of combustion and the small scale usage of wood fuels were studied and suggestions for boiler testing were made.

The work reached its design objective. The size of the fuel batch, the volume flow rate of the combustion air and the flue gas, the draft of the stovepipe and the flow resistance of the air intake were calculated to support the design. The boiler is yet to be tested. The need for its further development will be determined by the results of the tests, the price development of different forms of heat energy production and the political control of energy usage. The construction drawings are a trade secret and can therefore not be presented here.