AserrÃn como combustible
Construcción de una caldera alimentada con aserrÃn para calentar el horno y el taller. 18 de noviembre de 2002
Pregunta
Estamos considerando quemar nuestro aserrÃn usando calor radiante para un horno seco. El horno tendrá capacidad para aproximadamente 12.000 bd. ft. ¿Alguien más utiliza este tipo de calefacción como alternativa a la costosa electricidad o gas? Si es asÃ, ¿está quemando pellets de aserrÃn o simplemente aserrÃn? ¿Es difÃcil regular el aserrÃn como combustible? ¿Esta forma de calor serÃa aceptable para la EPA?
Respuestas del foro
Del colaborador R:
Tengo una estufa de leña exterior para calentar mi casa. Un dÃa pensé en recoger una bolsa de basura llena de aserrÃn y tirarla al horno. Se encendió como si le hubiera echado un galón de gasolina. Solo un pensamiento.
Del colaborador D:
A menudo se realiza en operaciones grandes donde la alimentación se puede realizar automáticamente. Sin embargo, cuando la instales, una caldera de aserrÃn con alimentación automática costará seis cifras, demasiado para un horno de 12.000 BF. No estoy seguro de a qué te refieres con calefacción radiante, pero si estás hablando de suelo radiante, no es una buena opción en un horno. El funcionamiento de los pellets serÃa más caro que el de un horno de deshumidificación eléctrico.
En cuanto a la EPA, a menos que se encuentre en un área sensible, no es probable que tenga ningún problema con un sistema de este tamaño a menos que tenga algún sistema tosco que arroje chispas al aire o produzca humo excesivo. Si compra un sistema comercial como Messersmith (¿asà es?), deberÃa estar bien.
Del colaborador S:
Mi amigo solÃa utilizar residuos de taller (principalmente aserrÃn y virutas de cepillo) en su caldera de leña exterior para calentar su tienda y su casa. Funcionó muy bien. Sólo una advertencia:
si su estufa tiene un ventilador para forzar el ingreso de aire a la estufa y aumentar la calidad de la combustión, no la encienda hasta que la puerta esté cerrada.
¿Qué tal empaquetar el aserrÃn para tirarlo a la caldera? SerÃa mucho más seguro que palearlo.
Del colaborador R:
Lo he pensado más de un par de veces. No parece haber nada práctico (rentable) a pequeña escala. HabÃa pensado en una pequeña alimentación por tornillo, algo parecida a la alimentación de una estufa de pellets, pero el problema del polvo serÃa difÃcil de solucionar. Alguien que conozco estaba jugando con aserrÃn y cera, pero creo que solo estaba tratando de ingresar al negocio de los encendedores, durante una de las eras del regreso de las estufas de leña. Además, simplemente intentar *secar* las cosas al nivel correcto probablemente serÃa bastante peligroso.
Del colaborador S:
Mi amigo simplemente usó una pala de aluminio y guardó el polvo en barriles. Intensivo, pero creo que aumentó su tiempo de combustión en un par de horas cuando se usó junto con madera maciza.
Del interrogador original:
Lo que quise decir con calor radiante es que estoy construyendo una caldera de leña. Compré un tanque de 7 pies de diámetro y 20 pies de largo. También tengo un tanque de acero inoxidable más pequeño que se soldará al tanque más grande con una puerta similar a una estufa de leña Taylor, solo que en una escala mucho mayor. En realidad, el tanque es mucho más grande de lo que necesitarÃa para calentar un horno de 12,000 bd ft, pero lo estoy construyendo con la idea de que siempre puedo agregar otro horno sin tener que construir otra caldera. El aserrÃn será alimentado automáticamente con una cadena (motor de velocidad variable para control de quema). La cadena dejará caer las virutas en un tubo, que luego será soplado hacia la cámara de combustión. La cadena y el soplador estarán controlados por un termostato. Los calentadores tipo radiador se colocarán cerca del techo del horno seco con ventiladores que soplarán aire sobre los serpentines calientes.
No he comprobado los precios de los modelos comerciales, pero, francamente, espero que cuesten seis cifras, ya que he gastado menos de mil dólares en los dos tanques que mencioné anteriormente. Ahorrar seis cifras equivaldrá a ganar seis cifras. Calculo que tendré menos de 2500,00 en nuestro sistema de calefacción, que también calentará nuestro taller. ¡Gastamos alrededor de 400,00 por mes el invierno pasado comprando queroseno y todavÃa hacÃa frÃo! ¿Alguien ve algún agujero en mi idea?
Del colaborador B:
SolÃa quemar carbón en una estufa de carbón adecuada y cada noche agregaba una o dos paladas de aserrÃn sobre el lecho de brasas que ya estaba ardiendo. Esto funcionó muy bien en términos de extender la vida del fuego durante la noche. Sin embargo, necesitaba un fuego fuerte con un flujo de aire desde abajo para que esto funcionara (muchas estufas de carbón pueden enviar aire a través de las rejillas agitadoras). Demasiado aserrÃn sofocarÃa el fuego del carbón sin ese buen tiro de fondo.
Cuando probé con aserrÃn solo, no pude mantenerlo ardiendo. Pero con un fuego de carbón o leña debajo, funcionó bien. En una situación de incendio a gran escala como la suya, me gustarÃa saber si un lecho de aserrÃn que ya arde fuertemente mantendrÃa el fuego encendido a medida que se agrega polvo nuevo. En mi situación, el aserrÃn en realidad se quemó desde la parte inferior de la pila hacia arriba en lugar de desde arriba hacia abajo.
Del colaborador D:
Sólo un recordatorio... no compre calentadores unitarios como los que se usan en los garajes, etc. Los motores del ventilador no se sostienen en un horno y las cajas de acero se oxidan rápidamente en ese ambiente. Las clasificaciones del serpentÃn se reducen considerablemente debido a la gran diferencia delta T. Utilice tubos con aletas y ventiladores de horno normales.
Del colaborador R:
Una preocupación sobre los residuos de madera es mantenerla funcionando las 24 horas del dÃa, los 7 dÃas de la semana. Esto significa mucho trabajo o un sistema automático. Además, necesitará almacenar suficiente combustible para un fin de semana de 4 dÃas, además necesitará combustible cuando el negocio esté lento. En otras palabras, el almacenamiento de combustible es importante. Además, el combustible debe tener una forma que pueda usarse (polvo, trozos pequeños, etc.), por lo que puede ser necesario algún tipo de triturador de combustible. (El polvo es muy explosivo, como se mencionó). El MC tampoco debe ser demasiado alto o el combustible se congelará. Además, necesita un buen comedero que impida que el fuego suba por el sistema de alimentación. El alimentador necesita controlar la cantidad.
Y la lista continúa. En resumen, la quema de leña a pequeña escala no es realmente una buena idea sin una inversión importante.
Gene Wengert, asesor técnico del foro
He construido algunos controladores para sinfines de aserrÃn. Usted ingresa la temperatura del agua o la presión del vapor en un controlador de circuito. Tome la salida del controlador para ingresar una unidad de frecuencia. Haga funcionar el motor de la barrena proporcionalmente con el variador de frecuencia. Estos sistemas pueden funcionar muy bien.
Los sistemas que queman polvo húmedo necesitan tiro inducido. Se puede mezclar seco y húmedo en tolva y quemar sin tiro inducido. Si quema polvo seco, puede agregar aerosoles para evitar que se vuelva a quemar. Mojado o seco, puede agregar espacios al alimento con gotas de barrena a barrena.
Del interrogador original:
Gene hizo un muy buen comentario sobre el almacenamiento de combustible. Hemos estado pagando a un tipo para que deje un semirremolque en el que voló nuestro aserrÃn. LlevarÃa el aserrÃn a otra operación de molienda donde lo quemarÃan en su sistema de caldera. Este es otro gasto que eliminaré usando este sistema. Agregamos una habitación de 30 x 12 con un techo de 14 pies a nuestro almacén para acomodar el polvo.
Alguien me dijo una vez que la EPA no ve con malos ojos la quema de aserrÃn siempre que se utilice para calentarse. Yo tenderÃa a pensar que no serÃa tan duro para el medio ambiente como quemar aceite usado u otros productos derivados del petróleo que he visto en talleres mecánicos y otros talleres. Simplemente supongo que esto será suficiente para que siga funcionando durante los fines de semana de 4 dÃas.
Del colaborador B:
¡Cuidado con la combustión espontánea! No veo por qué, si puede pasar con el heno, no puede pasar con el polvo de madera.
Parece que estás creando un recipiente a presión. Las leyes estatales y locales pueden regir la inspección periódica de este.
Tengo dos calentadores de agua Taylor. Utilizo uno para calentar mi casa de 3000 pies cuadrados y el otro para calentar mi horno. Durante el dÃa, en el frÃo del invierno, alimento cada estufa con aserrÃn de mis aserraderos Mobile Dimension, que son sierras circulares. Por supuesto, el material es mucho más grueso que el que se obtiene con los molinos de banda, por lo que creo que la explosividad del polvo puede ser mucho menos probable. Utilizo el aserrÃn durante el dÃa cuando es necesario y durante las horas de oscuridad utilizo madera maciza. Las aberturas para cada uno son de 2' x 2'x 3'. En cada unidad, si no las llenara con madera maciza para la noche y solo usara el polvo, tendrÃa residuos más que suficientes para encender el fuego para el dÃa siguiente. También puede adquirir estas unidades para que tengan un combustible suplementario, como gas natural, propano o un sistema de quemador de aceite usado. Tengo una caldera de gasoil usado en un edificio de 32 x 120 y funciona muy bien para calefacción. También puedo adquirir todo el aceite usado que quiero gratis, ya que en la mayorÃa de los lugares hay que pagar para que me lo retiren.
Del interrogador original:
No creo que esta unidad pueda considerarse un recipiente a presión ya que la cápsula de agua tendrá ventilación. No hay presión involucrada. La estufa simplemente calienta el agua, que circula a través de varios calentadores tipo radiador. ¡Mi moldeadora usaba motores eléctricos en lugar de máquinas de vapor!
Todo el aserrÃn que tenemos proviene de madera secada al horno. Es una mezcla de virutas de cepilladora y virutas de moldeadora. Construimos un sistema de calefacción similar hace unos años. Se parecÃa mucho a una Taylor. Experimentamos con virutas de aserrÃn, que básicamente se pusieron en la estufa a granel. Las virutas se quemaron por completo pero notamos que no generamos tanto calor como necesitábamos. Creo que el aserrÃn arderÃa mucho mejor si se arrojara a un fuego ya caliente en una cantidad pequeña pero de manera constante. Conozco una empresa de muebles local que quema su aserrÃn sólo para deshacerse de él. Me parece un desperdicio de energÃa, considerando que no usan el calor. También me interesarÃa un método para fabricar pellets de aserrÃn. ¿Alguien sabe dónde puedo obtener información sobre cómo se procesan los pellets?
Yo también miré esto durante bastante tiempo. Lo que me impidió implementar algo fue:
1. Sin presión, no podrÃa calentar el agua lo suficiente como para ajustar el tono, por lo que se necesita un sistema costoso.
2. Un sistema sin seguro es demasiado riesgoso y los sistemas no certificados no serán asegurables, por lo que se requerirá un sistema costoso.
3. En Columbia Británica se pueden quemar fuegos sucios de maleza y tocones fangosos con galones de acelerador diésel humeante, pero si se desea utilizar la energÃa para algo útil, se debe tener el fuego más limpio disponible, por lo que se requiere un sistema costoso.
Se puede y se ha utilizado agua caliente para los hornos. Sin embargo, con temperaturas más bajas (menos de 212 F) sin presión, necesitará sustancialmente más superficies radiantes (tubo de aletas) para alcanzar temperaturas calientes en el horno.
Gene Wengert, asesor técnico del foro
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Comentario del colaborador H:
Claro, aumentar la presión del agua le permitirá alcanzar una temperatura más alta al aumentar el punto de ebullición, pero aunque el aceite es un poco más complicado de manipular y más lento para alcanzar su temperatura, tiene un par de beneficios que el agua no tiene. Creo que tiene un punto de ebullición más alto y no deberÃa corroerse. Puede que me equivoque, pero en mi intento con biodiesel, parecÃa que el aceite permaneció caliente por más tiempo que una mezcla de agua y anticongelante. Calentar aceite es un poco menos eficiente que el agua según mi lectura. Creo que la cifra fue un 18% menos eficiente, pero si tienes acceso al exceso, entonces el precio es insignificante.
Comentario del colaborador Y:
El aserrÃn seco se utiliza como combustible en un gran número de fábricas de muebles y, con mayor frecuencia, para sus hornos de secado. El vapor suele ser el medio de suministro de calor debido a su capacidad de transferencia de energÃa térmica. El aserrÃn seco se sopla hacia la cámara de combustión, de forma similar a una gran central eléctrica que quema carbón. La mayorÃa también tiene provisiones para quemar sus pequeños cortes finales y demás, y la mayorÃa tiene un quemador de gas combustible también como respaldo y arranque. Sin embargo, tendrá que cumplir con los estándares de la EPA y del Código de calderas. Con tantas fábricas de muebles cerradas, deberÃa haber un sistema de caldera como el descrito en alguna parte. También mencionaste la estufa de leña estilo Taylor. Taylor y los demás fabricantes le dirán abiertamente que su unidad no está hecha para quemar aserrÃn. Sus sistemas de suministro de aire de combustión no pueden forzar el ingreso de aire a una pila de material para una buena combustión. Pero seguro que puedes briquetar el material y quemarlo en ellas, y no, no necesitas un agente adhesivo si usas suficiente presión para liberar la lignina en las partÃculas de madera.
Comentario del colaborador Z:
Mi abuelo calentaba una casa muy grande de tres pisos con aserrÃn grueso de una sierra circular. El aserrÃn era de conÃferas verdes y se introducÃa en el horno en un ángulo pronunciado en una tolva que contenÃa 24 cubos de cinco galones de aserrÃn. Con todo el flujo de aire cerrado, esto durarÃa 24 horas. Abierto de par en par, que era lo más frecuente (esto ayudaba a evitar la obstrucción de la chimenea), durarÃa unas 7 u 8 horas.
El aserrÃn verde grueso simplemente no es contraproducente y no representa ninguna amenaza de que el fuego regrese al alimento. Limpio y sin pegarse, no se colgará, pero incluso un palo pequeño causará problemas. Las tolvas vacÃas a veces producen humo si se dejan vacÃas con la compuerta de la chimenea cerrada.
Comentario del colaborador F:
Tengo un horno de 9.000 b/f. Si bien no quemo el aserrÃn, sà utilizo toda la madera en trozos que sale del aserradero. El calor de la leña es tan seco como las palomitas de maÃz; no se necesita deshumidificador. El horno es un edificio bien sellado con una trampilla detrás de la estufa para el aire fresco y otra en la esquina opuesta para el escape. (Este tiene un pequeño ventilador montado). La estufa hace que sea sencillo mantener unos 110 grados F en el horno, excepto durante una semana del proceso de secado en el que lo pongo a 140 grados F para matar los insectos. Hay un humidistato para encender el extractor de aire cuando la humedad alcanza el 85%. En las raras ocasiones que tengo pino en el horno, tengo que complementar el calor con un calentador de torpedo en la última semana de secado para alcanzar la temperatura de 185 grados F para fijar el tono. Este calentador aspira aire del exterior, por lo que debe hacerse en la última semana cuando la madera ya esté casi seca para no revisar toda la madera. El aserrÃn (de mi molino circular) se vende a personas con caballos como ropa de cama en los establos. (Simplemente no incluya el nogal negro, ya que les pudre las pezuñas). Si tiene un aserradero de cinta, hay fabricantes de pellets que pagarán por el aserrÃn de madera dura. Si eres un pequeño aserradero y estás aserrando pino, tengo que preguntarte por qué...
Comentario del colaborador M:
Trabajo en un molino que utiliza un energex para los hornos secos. Nuestro aserrÃn y virutas de madera se recogen del molino cepillador y se recogen en una tolva grande. El aserrÃn pasa de la tolva a un molino de martillos, que lo pulveriza hasta convertirlo en un polvo parecido a la harina. Cuando se enciende el energex por primera vez, se utiliza un chorro de gas natural dentro de la cámara de combustión. Una vez que la cámara alcanza una cierta temperatura, se sopla aire hacia la cámara de combustión y se corta el gas. Luego supongo que el aire pasa por la cámara de combustión y asà es como se calienta el aire para secar la madera, ¡ahorrándole a la empresa un montón de dinero en efectivo!
Comentario del colaborador E:
mejora, estas unidades pueden volverse más compactas. Desafortunadamente, al igual que con los quemadores de pellets, se necesitan sistemas de tiro y alimentación mecánicos. Quizás puedas aprender y adaptar esta tecnologÃa a tu caldera casera.
Comentario del colaborador V:
El aserrÃn se utiliza habitualmente como combustible en muchas plantas de biomasa, desde pequeñas plantas de calefacción hasta empresas de servicios públicos. El diseño del sistema de combustión depende de las cualidades del aserrÃn que se va a quemar. ¿Cuál es el contenido de humedad del aserrÃn? ¿Cuál es el tamaño máximo y mÃnimo? Actualmente estoy trabajando en el diseño de una nueva planta de calefacción de biomasa con tres calderas hÃbridas utilizando aserrÃn verde (40-60% de humedad). El aserrÃn verde tiene la mitad del poder calorÃfico del aserrÃn seco (4000 BTU/lb frente a 8000 BTU/lb). El combustible es barato, pero el coste de capital de la caldera y del equipo de manipulación de materiales es muy elevado.
Comentario del colaborador A:
SolÃa ser ingeniero de campo para Energex, que fabricaba quemadores de productos de desecho para encendido directo de aplicaciones de procesos como hornos secos y secadores rotativos. Los quemadores con los que trabajé eran desde 15 millones de BTU/h hasta 60 millones de BTU/h. Sé que uno de mis compañeros ingenieros de campo hizo uno en casa que era aproximadamente del tamaño de una lata de café.
La mayorÃa de nuestros clientes eran personas como Weyerhaeuser, L&P, Georgia Pacific, Broyhill Furniture y otros.
Estos quemadores quemaban limpios y eran la respuesta a los viejos quemadores de tipi que la EPA prohibió en los años 70. TenÃan una relación de reducción de aproximadamente 5:
1 y respondieron muy bien. Los componentes clave eran una cámara de combustión en la que el aire de combustión pasaba alrededor del ladrillo exterior antes de entrar tangente a la superficie del quemador interior. Esto mantuvo frÃa la superficie del quemador exterior y precalentó el aire de combustión.
Para dar una escala aproximada, el quemador de 27 millones de BTU/h tenÃa aproximadamente 6 pies de alto y aproximadamente 3 pies de diámetro interior con una salida obstruida de aproximadamente 18 pulgadas. El aire entrarÃa por varios orificios arriba y abajo del quemador. Creo que tres filas con 4 agujeros separados 90 grados. En el interior habrÃa dos vórtices:
uno que limpia la pared interior y se mueve desde abajo hacia la cabeza y un vórtice muy apretado que sale hacia abajo, en contra del aire entrante, y sale por el estrangulador. El vórtice giratorio mantendrÃa las partÃculas pesadas en el exterior, donde se gasificarÃan y la combustión tendrÃa lugar en el vórtice interior.
El combustible se alimentaba a través de una esclusa de aire giratoria a una lÃnea de alimentación de dos pulgadas mediante un soplador de raÃces. Un transmisor de presión diferencial medirÃa la caÃda de presión a través de esta T de mezcla. La salida era proporcional a la densidad aparente del combustible que se alimentaba y se usaba para ajustar el aire de combustión de modo que la relación aire/combustible pudiera mantenerse para sostener la combustión. Creo que el ventilador de combustión tenÃa alrededor de 50 o 70 CV para un quemador de este tamaño, pero no estoy seguro.
La última vez que trabajé con uno fue a principios de los 80. SolÃa recibir $300 por dÃa más todos los gastos pagados. ParecÃa mucho en aquel entonces, a pesar de que las empresas estaban ahorrando alrededor de 100.000 dólares al mes en gastos de gas natural.
Lo curioso es que la mayorÃa de las fábricas no los pusieron para ahorrar dinero, sino porque no podÃan encontrar una manera fácil de deshacerse del polvo de la lijadora y de las virutas y recortes de la cepilladora.
No tengo idea de qué pasó con la empresa, pero en ese momento yo era uno de los tres expertos de campo en Estados Unidos y Canadá. No tenÃamos PLC, pero usábamos relés temporizadores y módulos matemáticos. SerÃa mucho más fácil controlar el proceso hoy.
Comentario del colaborador P:
En una planta procesadora de leche en la que trabajaba, tenÃamos una caldera de rejilla para basura Foster Wheeler que quemaba aserrÃn tanto húmedo (empapado) como seco. La caldera se fabricó en 1917 y todavÃa está en buen estado.
El aserrÃn se quema tanto en la parte superior como en la inferior de la parrilla. Los gases volátiles que desprende el aserrÃn de arriba se queman bajo un arco de ladrillo que actúa como horno de reverberación, tostando aún más el aserrÃn. Cuando se desploma en el fondo de la parrilla, es solo una masa de brasas incandescentes que luego golpean el aire que fluye hacia arriba a través de la parrilla con barras verticales y estallan en una masa suspendida de llamas que arde con una llama blanca que es dura. para mirar. La tecnologÃa es antigua, pero funciona como un sueño.
Comentario del colaborador T:
Mi papá tiene una estufa de leña cilÃndrica de TurquÃa que también puede quemar aserrÃn. Hay un cubo de acero extraÃble en el que se quema el combustible. Hay que colocar un tubo de desagüe o algo similar por el medio, empaquetar aserrÃn alrededor y luego retirar el tubo con cuidado. A continuación se enciende el aserrÃn con una vela de papel y se quema de forma constante desde el centro hacia el exterior. La producción de calor no es tan buena como la de la madera, pero está bien para el calor ambiental. La idea es tener varios depósitos y cambiarlos cuando se acabe. ¿Está todo bien o qué?
Comentario del colaborador G:
ParecerÃa que el aserrÃn de tamaño y grado de combustible (especies) consistentes permitirÃa que un sistema de control simple secara un volumen constante de madera a partir de una humedad constante. Observe la palabra coherencia:
a medida que se desvÃa de su diseño, introducirá variables que requieren un sistema de control más sofisticado. Lo ideal serÃa que la especie de madera (la estanqueidad de la veta y la rapidez con la que desprende humedad) fuera la única variable, ya que serÃa más fácil ajustarla variando los tiempos de secado.
Si busca un fuego limpio y eficiente, debe diseñar el sistema para ciertos volúmenes. Necesitará mucho aire y combustible, prestando también atención al tamaño del hogar. Hay ratios que cumplir.
Sin embargo, el concepto es bueno:
se inyecta aire en una buena cámara de combustión con un combustible de gran superficie y un alto Ãndice de BTU. Todas las plantas eléctricas que funcionan con carbón muelen el carbón hasta obtener un polvo fino y lo inyectan con aire en el espacio de la caldera. Los puertos de inyección parecen lanzallamas.
