Cazane cu functionare pe principiul gazeificarii lemnului

Functionare cu gazeificarea lemnului (flacara intoarsa) reprezinta continuarea arderii gazului de lemn- gazogenului - intr-o camera de ardere secundara cu captuseala ceramica la temperaturi ridicate.

Gazeificarea nu se refera la functionarea centralei termice pe gaz, gaz metan. Centrala termica functioneaza pe combustibil lemnos ( bucati de lemn taiate si foarte bine uscate, cu o umiditate cat mai scazuta, sub 20%), exclus carbuni, peleti, bricheti sau reziduuri lemnoase (rumegus).

Cazanul cu gazeificare nu arde in mod direct lemnele, ci gazele continute de acestea, permite o ardere completa a combustibilului solid ceea ce inseamna un randament ridicat de combustie, pana la 90% si un impact ambiental foarte slab, datorita absentei in fum a elementelor nearse si a substantelor nocive. Astfel consumul de lemn este mult mai redus si alimentarea cazanului cu lemn se face mult mai rar, comparativ cu un cazan pe lemne conventional – soba.

Lemnul este încarcat în magazia de combustibil, unde în contact cu jarul produs pe suprafata refractara da nastere gazului de lemn prin procesul denumit "distilare a lemnului", care combinându-se cu aerul primar (de combustie) alcatuiesc un amestec de combustibil gazos. Acest combustibil este insuflat prin duza refractara în camera de ardere unde are loc arderea sub forma de "flacara rasturnata". Ventilatorul dirijează flacăra în jos, întregul proces al arderii putând fi astfel controlat. De asemenea, alimentarea constantă cu oxigen asigură oxidarea completă a gazelor inflamabile. În acest scop se introduce atât aer primar, cât şi aer secundar suplimentar preîncălzit pentru arderea ulterioară.

Etapele procesului de gazeificare si arderea gazului de lemn:

1. uscarea lemnului - se elimina vaporii de apa din lemn ce contin printre altele si rasini naturale. În zona superioară a camerei de ardere, lemnul cu o umiditate reziduală de aprox. 20 % este uscat complet în urma aprinderii la o temperatură de 100 °C până la 200 °C.


2. carbonizarea, evacuarea gazelor (piroliza) - se formeaza gazul de lemn din lemnul uscat si se transforma în carbune prin procesul numit "distilare". La temperaturi începând cu 250 °C, în zona mediană lemnul începe să se descompună în elemente gazoase - celuloză, răşinile şi uleiurile se degazifică. De la o temperatură de 500 °C, carbonul solid legat se vaporizează. Acest proces poartă denumirea de piroliză. Aproximativ 85 % din substanţa lemnoasă se descompune în gaze inflamabile, restul fiind reprezentat de regulă de mangal.

3. arderea primara - arderea combustibilului format (combustia) si cedare de caldura nivelului anterior si urmator.
4. arderea principala - amestecul de combustil este insuflat (transferat) prin duza refractara unde se autoaprinde la 560 °C în amestec cu aerul secundar.


5. arderea totala (finala) - La temperaturi de peste 600 °C gazele greu inflamabile oxidează şi ard, formându-se astfel un pat incandescent din mangal. Gazele de semicarbonizare la o temperatură de aprox. 900 - 1 000 °C produc căldura necesară pentru descompunerea mangalului. Urmeaza transferul caldurii la agentul termic primar prin schimbatorul cazanului dupa care gazele de ardere sunt evacuate pe canalul de fum.