Выбираем правильно паровые котлы на твердом топливе. Котлы паровые на твердом топливе

экономичность отопительного оборудования, преимущества и недостатки

Промышленных котлов отопления сегодня насчитывается несколько видов. Они отличаются друг от друга сырьем, от которого зависит их работоспособность, а также конструктивными особенностями. Промышленные модели существуют твердотопливные, паровые, водогрейные, электрические, газовые, комбинированные и такие, которые работают на альтернативном сырье.

Промышленные твердотопливные котлы служат для отопления помещений и снабжения горячей водой. Областью применения данного оборудования являются промышленные здания, сооружения, цеха, административные здания, больницы, школы, тепличные комплексы, птицефабрики. Данные помещения нуждаются в оборудовании повышенной мощности. Какую мощность должны иметь промышленные отопительные системы? Для промышленного производства применяется отопительное оборудование мощностью не менее 100 кВт.

Промышленный котел на твердом топливе

Старые конструкции котлов разрабатывались таким образом, что в качестве топлива мог служить только уголь. Современные технологии производства котлов на твердом топливе решили эту проблему, и теперь промышленные отопительные агрегаты могут потреблять разнообразные виды топлива с твердой основой. Материалом для котлов служит чугун и сталь.

Где лучше всего использовать котлы на твердом топливе? Эксплуатировать котлы на твердом топливе целесообразнее всего в местах, где газовые магистрали находятся в отдалении, а также где доступ к горючему материалу дешевый. Если организация доставки сырья организована правильно, то данные приборы становятся самыми экономичными в обслуживании. Но при этом заготовка и хранение топлива целиком ложится на ваши плечи.

Сегодня котлы на твердом топливе становятся прекрасной альтернативой газовому и электрическому оборудованию, связано это с высокой стоимостью данных ресурсов и ограничений по их потреблению. Промышленные предприятия, чья деятельность связана с деревообработкой, а также с выращиванием сельхозугодий, находят применение котлов на твердом топливе особенно выгодным, так как это позволяет решить сразу две проблемы:

Утилизировать отходы.
Получить экономный вид тепловой энергии.

В данном случае себестоимость горючего материала значительно снижается и позволяет окупить оборудование в разы быстрее.

Разновидности промышленного оборудования

Крупнейшие производители водогрейных котлов отопления выставляют на суд потребителей и модели котлов, работающих на твердом топливе. Это приводит к тому, что покупатель сталкивается с проблемой выбора из нескольких десятков моделей и их вариаций. Конечно, это нелегко сделать. Поэтому, чтобы разобраться во всем промышленном оборудовании, работающем на твердом топливе, следует его разделить на несколько основных видов. А именно:

Паровой котел длительного горения. Данный агрегат в дополнение к своей основной функции может производить большой процент пара. Такое оборудование чаще выбирают деревообрабатывающие предприятия, которым нужно высушить или увлажнить древесину. Также в нем заинтересованы пищевые фабрики и сельские хозяйства, деятельность которых связана с пропаркой семечек, пастеризацией молока и т.д. Промышленные паровые котлы на твердом топливе большой мощности нет смысла устанавливать там, где в паре нет необходимости, так как при его производстве увеличивается потребление топлива.

Прибор, работающий на древесине и ее отходах. Такое промышленное оборудование достаточно неприхотливо. Агрегаты могут производить энергию за счет опилок, отходов деревообработки и даже пыли. Отходов древесины должно быть не более 30% от общей закладки древесного материала.
Котлы на брикетах. Горючий материал изготавливается способом прессования из измельченных отходов деревообработки. Агрегат может работать автономно, так как способен подавать в топливную камеру продукт сгорания автоматически. Основной недостаток этого оборудования в трудоемком процессе обслуживания. При сгорании брикетов образуется большое количество сажи, которая забивает дымоотводы, поэтому их приходится постоянно прочищать.
Котлы на буром угле. В этом оборудовании применяется принудительная подача сырья в топочную камеру. Это обеспечивает равномерное горение и полное выгорание топлива, поэтому процент недожога практически равен нулю с одновременным увеличением КПД котла. При выборе данного агрегата следует учесть параметры производительности, способность к переработке влажного топлива, зольности, КПД и так далее. Котлы на угле мощностью от 2,5 МВт значительно отличаются производительностью, отличия зависят также от класса оборудования и от производителя.

Агрегаты на дровах. Многие модели способны переварить и другой вид топлива, но предпочтительней все же древесина. Эти котлы часто можно увидеть на больших промышленных объектах, а также применяются для обогрева жилых районов города. Зачастую промышленные котлы на дровах оснащаются автоматическим механизмом подачи горючего материала или подвижными колосниками. Некоторые модели оснащены системой контролируемого горения, имеют предтопки со специальной зоной, где древесина подсыхает до необходимых параметров.
Наиболее успешными считаются комбинированные модели водогрейного оборудования. Они применяются более широко, но минусом является небольшой ассортимент изделий, которые практически идентичны и не имеют существенной разницы в технических характеристиках.

Плюсы промышленных моделей на твердом топливе

Промышленные водогрейные котлы, использующие в качестве топлива твердый материал, являются хорошей альтернативой традиционному газовому оборудованию. Многие предприятия, производя подсчет затрат на установку и обслуживание газовых котлов, делают целенаправленный выбор в пользу твердого топлива. Особенно это выгодно тем, кто имеет доступ к дешевому сырью.

Промышленный агрегат на твердом топливе имеет плюсы и минусы. К достоинствам относятся:

В основные преимущества данного вида котлов входит автономность.
Возможность сохранить часть средств, при утилизации отходов производства.
Автоматическая система управления.
Возможность применения практически любого твердого топлива.
Высокая производительность и КПД.
Неприхотливость и простота в использовании и уходе.
Возможность создавать мощные отопительные комплексы (до 40 МВт).
Монтаж оборудования производится в короткие сроки.
Твердотопливные агрегаты современности оснащены комплексом контроля над пламенем.
Защита безопасности, вмонтированная в модели, сводит к нулю попадание продуктов горения в помещение.

Минусы моделей на твердом топливе

Противники промышленных котлов на твердом топливе находят следующие недостатки:

Главным недостатком котлов на твердом топливе является необходимость хранения горючего материала.
Существует необходимость в частом и регулярном обслуживании. Если в комплектацию не входит механизм автоматической чистки топочной камеры и дымохода, то действительно нужно производить очистительные работы важных узлов несколько раз в сезон.
Постоянный контроль. Обслуживающий персонал должен проводить непрерываемую работу, связанную с закладкой дров и регулированием процессов горения.
Некоторые модели имеют неудобную систему регулирования температуры, что вызывает определенные сложности при эксплуатации. Это объясняется тем, что процесс горения довольно сложно контролировать.

Итак, из статьи вы узнали об основных разновидностях водогрейного промышленного оборудования, которое работает на твердом топливе, разобрали все достоинства и недостатки твердотопливных котлов, а также поняли, что предпочтение промышленного оборудования на твердом топливе вполне оправдано, особенно если нет возможности подключения газа.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Угольный паровой котел – механизм и особенности работы

Устройство парового котла, работающего на угле
1. Технология сжигания угля
2. Технология работы на угольной пыли
Область применения паровых установок
Нормативные требования к помещению под котел
Правила пуска и остановки котла для пара

В отличие от газа и нефти, запасы угля в земле практически не ограничены. Согласно недавним подсчетам, даже при повсеместном переходе на твердое топливо, существующих залежей хватит более чем на 300 лет. Единственное, что ограничивает применение угля – это большое количество вредных выбросов, появляющихся во время сжигания топлива.

Угольный паровой котел последнего поколения, лишен экологических недостатков. Количество вредных выбросов сокращено к минимуму. Появилась возможность использования, как кускового топлива, так и мелкой пыли.

Устройство парового котла, работающего на угле

Первые угольные котлы работали в режиме обычного горения. Тепло, получаемое от сжигания топлива, аккумулировалось теплообменником не более чем на 70%. Опыт применения технологии угольной газогенерации в паровых котельных установках и постепенное внедрение новых технических решений, позволили увеличить КПД до 92%.

Одним из недавних нововведений, является использование в конструкции котла инновационной факельной горелки, предназначенной для сжигания пыли. Автоматика управления и автоматизация работы, были улучшены и претерпели изменения, что сделало возможным не останавливать процесс горения в топке, в течение всего отопительного сезона.

Техническое описание, предлагаемое к каждому паровому теплогенератору, описывает следующие особенности устройства, предлагаемого водогрейного оборудования:

Одновременное производство пара и подогрева теплоносителя. Котлы выполняют сразу три задачи: нагревают воду для ГВС, теплоноситель в системе отопления и продуцируют влажный пар. После прохождения паросепаратора, производится сухой пар с высокой температурой нагрева.

Загрузка топлива – паровой угольный котёл с автоматической подачей, использует шнековую передачу (для фракционного топлива) или вакуумный насос (для пыли). Автоматика полностью контролирует процесс сгорания, модулируя температурный режим в пределах 30-100%, в зависимости от потребности здания в тепле.
Система самоочистки – в топочной камере предусмотрены движущиеся колосниковые решетки. По мере прогорания угля, оставшаяся зола сбрасывается вниз и удаляется в специальный короб. Система также очищает дымоходные каналы. Своевременное удаление нагара, приводит к увеличению рабочего ресурса теплогенератора.
Принцип сжигания топлива – в конструкции используются слоевые, факельные и комбинированные топки. В слоевой топочной камере, кусковой уголь сжигается посредством газогенерации или пиролиза. Факельные горелочные устройства предназначены для работы на мелкой угольной пыли. Паровые котлы большой мощности, работающие на угле, нередко, в своей конструкции используют топки комбинированного типа.
Изоляция топки – горение осуществляется при высоких температурах, достигающих 900°С. Во избежание теплопотерь и предотвращения ожогов, внешний кожух котла защищен теплоизоляционным материалом.

Норма расхода угля в газогенераторных станциях, уменьшилась на 25-30%, по сравнению с обычными котлами. Если дополнительно учесть высокий КПД теплогенератора 85-92%, становится очевидной экономическая выгода от приобретения парового отопительного оборудования.

Технология сжигания угля

Кусковой уголь используется в котлах со слоевым сжиганием топлива. В устройстве предусмотрена колосниковая решетка, способствующая равномерному распространению воздуха в топочной камере и препятствующая осыпанию фракций до полного сгорания.

Современные модели работают с использованием пиролиза или газогенерации, что привело к следующим изменениям во внутреннем устройстве:

Две топки – в газогенераторных установках используется две камеры сгорания. Слоевое сжигание угля в топке происходит при ограниченном поступлении воздуха. Выделяемый в процессе окисления углекислый газ, дожигается в отдельной камере.
Система электророзжига – розжиг парового котла осуществляется посредством электрической плазменной дуги. В топочной камере установлены фотоэлементы, фиксирующие затухание пламени.

Шнековая подача угля – паровые котельные установки с механизированной загрузкой угля в топку, подключаются к объемному бункеру. Вместимости хранилища достаточно, чтобы обеспечить бесперебойную работу в течение всего отопительного сезона.

Перерасход топлива может быть вызван сбоями в заводских настройках подачи угля, а также, повышенной влажности сырья. Рекомендуется хранить топливо в закрытых хранилищах.

Технология работы на угольной пыли

Современные пылеугольные паровые котлы, вместо использования слоевой топочной камеры, снабжаются камерными или факельными горелочными устройствами. Сжигание топлива осуществляется следующим образом:

В отдельно стоящий бункер, загружается угольная пыль.
Посредством пыленасоса, осуществляется подача пыли на горелку, расположенную горизонтально.
Пыль подается под давлением на горелку и воспламеняется посредством плазмы.
Чтобы обеспечить равномерный нагрев теплоносителя, паровые котлы на угольной пыли снабжаются вращающейся вокруг горелки топочной камерой.

Предусмотрена защита от погасания факела. Внутри топки установлены оптические датчики, дающие сигнал на включение дуги в случае отсутствия пламени. Стабильную подачу и снижение расхода угольной пыли, обеспечивают емкостные расходомеры.

Используется несколько способов сжигания угольной пыли. Наиболее экологичным считается метод горения в чистом кислороде, самым экономичным, трехступенчатый дожиг топлива.

Область применения паровых котельных установок

Паровые котлы на угольном топливе с высоким КПД, имеют широкую сферу применения. Станции востребованы для отопления бытовых помещений, используются в производственных целях.

Наиболее востребованы паровые угольные котлы большой производительности с автоматической загрузкой топлива, для следующих типов зданий:

Помещения большой площади с возможностью парового отопления.
Производственные здания, основная сфера деятельности которых связана с нефтепереработкой, изготовлением мебели, сельским хозяйством и т.п.
Коттеджные поселки и отдельные здания.

Перед определением целесообразности приобретения парового котла, стоит получить грамотную консультацию.

Нормативные требования к помещению под паровой котел

Принцип действия паровой угольной котельной установки связан с использованием разогретых дымовых газов. Рабочая температура в топочной камере колеблется от 550 до 900°С.

Основные требования и нормы к помещению, используемому под котельную, связаны с обеспечением безопасной эксплуатации и предотвращением возможного возгорания:

Под котельную используют сухое отапливаемое помещение с наличием приточно-вытяжной вентиляции и хорошим естественным освещением.
Устанавливаются герметичные осветительные приборы, защищенные от механического повреждения защитной сеткой.
Между топливным бункером и котлом, выдерживают минимальное расстояние 1 м., устанавливают негорючую перегородку.
Стены и пол здания облицовывают керамической плиткой или любым другим негорючим материалом.
Угольный паровой котел малой мощности (до 40 кВт) с автоматизированной подачей топлива, устанавливают в любом месте здания. Котлы с большей производительностью, обязательно ставят в отдельном помещении.
Требуется подключение системы водоподготовки. Рекомендуется использовать фильтры на основе карбона. Свойства угольных фильтров оптимально подходят для смягчения воды и устранения масляных и других остатков, снижающих время эксплуатации котла.

В котельной проводится регулярная влажная уборка. Обязательно использование противопожарной сигнализации и наличие средств индивидуальной защиты, и пожаротушения.

Правила пуска и остановки котла на угле для выработки пара

Запуск и остановка станции выполняются исключительно обслуживающим персоналом. Во время первого пуска, осуществляется сдача котельной в эксплуатацию. В случае возникновения аварийных ситуаций и необходимости в срочной остановке котла, выполняют следующие условия:

Угольный паровой котел с ручной топкой – закрывают шиберную заслонку, отключают систему подачи воздуха в топочную камеру. Группа безопасности, при перегреве теплоносителя, автоматически сбросит давление из системы.
Автоматические котлы – дается сигнал с пульта на отключение котельной. Весь остальной процесс: остановку пылеугольной горелки, шнековой подачи, вентиляторов, выполняет автоматика.

Чтобы избежать несчастных случаев, остановку и запуск котельной, выполняет исключительно квалифицированный персонал, обслуживающий паровое оборудование.

avtonomnoeteplo.ru

Промышленные твердотопливные котлы большой мощности

Типы промышленных котлов на твердом топливе
1. Паровые тт котлы большой мощности
2. Водогрейные промышленные тт котлы
Требования к помещению для установки котла
Блочно-модульные котельные на твердом топливе
1. Требования к БМК на твердом топливе
2. Стоимость БМК на твердом топливе

Существует несколько требований, которым должны соответствовать промышленные твердотопливные котлы. К ним относится экономичность, достаточная мощность, производительность и соответствие нормам ППБ. Современные условия эксплуатации требуют использовать отопительное оборудование с максимальной автоматизацией процесса горения.

Типы промышленных котлов на твердом топливе

Современные промышленные котлы отопления на твердом топливе, отличаются внутренним устройством, принципом используемой работы и функциональными особенностями. Можно условно разделить все модели отопительного оборудования на несколько категорий, по следующим признакам:

По принципу работы – классические агрегаты, уже практически не используются. Вместо них, все чаще устанавливают промышленные пиролизные котлы на твердом топливе длительного горения.Принцип работы газогенераторного оборудования основан на дожиге продуцируемого во время сжигания топлива, углекислого газа. Промышленный пиролизный котёл является наиболее экономичной моделью. Окупаемость оборудования достигается за 2-3 отопительных сезона.
По степени автоматизации – промышленные твердотопливные водогрейные котлы отопления предлагаются с механической и ручной подачей топлива. Работа автоматических моделей, полностью контролируется микропроцессорным контроллером. Автоматика регулирует подачу топлива, нагнетание воздуха в топку и удаление продуктов сгорания.Современные модели, снабжены автоматическим сажеудалением. Использование контроллера увеличивает экономичность устройств, по сравнению с классическими моделями, на 30-40%. Дополнительная экономия от автоматизации, достигается за счет отсутствия необходимости в постоянном присутствии обслуживающего персонала в котельной.
Дополнительные функции – помимо обогрева, котлы работают на производство горячей воды и пара.

Принцип работы промышленного твердотопливного котла не многим отличается от обычного бытового оборудования. Главным отличием является большая производительность и соответственно, увеличенный расход топлива.

Паровые тт котлы большой мощности

Промышленные паровые котлы большой мощности на твердом топливе, одновременно работают на нагрев теплоносителя и производство пара. Принцип работы заключается в следующем:

Вода, поступающая в теплообменник, предварительно подогревается, нагретым в процессе горения топлива воздухом.
Сжигание топлива происходит при высокой температуре. Вода, доводится до точки кипения и испаряется.
Влажный пар поступает в специальный коллектор, где частички влаги удаляются. После этого, пар дополнительно подогревается до необходимой температуры.

Паровые промышленные котлы делятся на две категории, по теплообменнику внутри устройства. Различают жаротрубные и водотрубные агрегаты.

В отличие от агрегатов, работающих на нагрев теплоносителя до температуры 60-90°С, расчет мощности парового котла, выполняются по специальной формуле Q = 0.001163 × {D × (iп-iп.в)} / η. Провести все необходимые подсчеты, может только грамотный специалист теплотехник.

Водогрейные промышленные тт котлы

Устройство промышленных водогрейных тт котлов, не предусматривает производство пара, как в предыдущей модели отопительного оборудования. Котлы для промышленного использования отличают следующие характеристики:

Универсальность – практически все твердотопливные агрегаты разрабатываются так, чтобы быть способными работать на любом виде твердого топлива: дровах и отходах древесины, угле, опилках, торфе и брикетах. КПД моделей несколько ниже, чем у бытового оборудования, что компенсируется неприхотливостью оборудования к качеству топлива.
Высокая производительность – водогрейные промышленные котлы имеют производительность до нескольких мВт. Одновременно с нагревом теплоносителя, осуществляется подогрев воды для ГВС. Промышленное оборудование способно отапливать помещения большой площади или целого коттеджного поселка.

Промышленные пиролизные котлы длительного горения, имеют конструкцию, позволяющую заранее подготовить топливо для процесса газогенерации. Для процесса газогенерации требуется, чтобы влажность сырья была не выше 30%. В топочную камеру нагнетается воздух, предварительно подогревающий и просушивающий топливо.

Требования к помещению для установки промышленного тт котла

Твёрдотопливные промышленные котлы большой мощности, устанавливаются в отдельно стоящем помещении, используемом под нужды котельной. К зданию предъявляются высокие требования относительно пожарной безопасности.

Требования оговаривают следующее:

Котел устанавливается отдельно от промышленных помещений и топливного хранилища.
В систему отопления обязательно включается система водоподготовки и безопасности. Для защиты котла от повышения температуры, устанавливается группа безопасности, состоящую из манометра, датчика сброса давления и воздухоотводчика.
Осуществляются мероприятия по обеспечению безопасности. Регулярно проводится влажная уборка, предотвращается скопление пыли. При использовании угля в качестве основного топлива, устанавливаются пылеуловители. Устанавливаются герметичные светильники с металлическим защитным каркасом.
Стены и пол помещения облицовываются негорючими материалами.
Требование по промышленной безопасности оговаривают необходимость в свободном подъезде к котельной и наличия пожарного гидранта. Обязательно устанавливают пожарный щит со средствами пожаротушения и индивидуальной защиты.

В промышленной котельной устанавливают средства сигнализации и оснащают помещение системой автоматического пожаротушения.

Блочно-модульные котельные на твердом топливе

Для удобства потребителей и упрощения монтажа, в заводских условиях собираются полностью укомплектованные и готовые к работе котельные.

Существует два типа модулей:

Контейнерная блочно-модульная котельная на твердом топливе. Компонуется в утепленных металлических контейнерах, устанавливаемых с помощью погрузочной техники. Преимуществом конструкции является возможность свободно комплектации и увеличения производительности станции по желанию заказчика. Недостатком – высокие требования, предъявляемые к монтажу и большие временные затраты на установку.
Передвижные блочно-модульные котельные на основе твердотопливных котлов. Станции устанавливаются на автомобильную раму с колесами. По своей конструкции, напоминают автомобильный прицеп. Станция легко монтируется и подключается, но имеет ограничения, относительно производительности и комплектации.

Независимо от выбранного типа, БМК укомплектовываются следующим:

Отопительным оборудованием – БМК оснащаются моделями мировых производителей котлов. По желанию, можно выбрать немецкий Buderus или отечественный ZOTA и т.п.
Автоматикой – в котельной устанавливают пульт управления. За работой котла следит один оператор, контролирующий процесс нагрева теплоносителя. Автоматика полностью регулирует рабочий процесс: подачу топлива и воздуха.
Системой водоподготовки и безопасности.

Расход топлива в БМК составляет на 20-30% меньше чем в промышленных котлах, приобретаемых отдельно. Благодаря заводским настройкам и комплектации, удается добиться максимального КПД и экономичности.

Требования к БМК на твердом топливе

Главным преимуществом отдельностоящих блочно-модульных котельных на твердом топливе, является отсутствие необходимости в получении дополнительных разрешений на установку и эксплуатацию.

Во время сборки модуля, все устанавливаемое оборудование регистрируется в органах государственного надзора, в частности Ростехнадзоре. После компоновки, завод изготовитель приглашает представителя органов надзора и осуществляет запуск, и ввод станции в эксплуатацию.

Потребитель получает полностью готовую котельную. Все приборы и оборудование настроены и готовы к эксплуатации. Для начала работы, потребуется подключить энергоснабжение и систему отопления к специально предназначенным для этого отводам. После этого можно запускать БМК.

Технические характеристики БМК на твёрдом топливе, полностью соответствуют заявленным производителем и не меняются в процессе эксплуатации. Монтаж и подключение котельной осуществляет представитель завода изготовителя. При необходимости допускается самостоятельное подключение.

Стоимость БМК на твердом топливе

На стоимость БМК влияет несколько факторов:

Установленный котел – промышленные отопительные котлы на твердом топливе, отличаются в цене, в зависимости от производителя, принципа работы и других технических характеристик. Отечественные модели, стоят в 2-3 раза дешевле, что в конечном итоге отражается на полной стоимости котельной.
Комплектация – на себестоимость также влияет наличие или отсутствие системы автоматической подачи топлива и золоудаления, автоматики, блока дистанционного управления, сантехузлов и комнаты персонала. Каждая дополнительная опция увеличивает стоимость БМК.

Полный расчет по стоимости, выполняется только после согласования комплектации и дополнительных опций. Наиболее выгодно приобретать котельную «под ключ». В таком случае, цена будет включать весь спектр услуг по настройке и подключению БМК, и не поменяется в процессе установки.

avtonomnoeteplo.ru

Паровой котел на твердом топливе | Отопление

Паровой котел на твердом топливе

К традиционным видам топлива на сегодняшний день относятся, главным образом, торф, а также каменный уголь. Однако парогенераторов, осуществляющих работу на каменном угле, не так-то много, торфяных генераторов значительно меньше. Промышленные парогенераторы, используемые в промышленности, работаю, главным образом, на отходах, остающихся после чистки зерновых культур, и применяются для осуществления производственных процессов с использованием большого количества пара. Допустимо использовать паровые котлы для дома и крупных промышленных предприятий.

Классификация паровых котлов на твердом топливе

Разнообразная конструкция котлов, работающих на твердом топливе, дает множество оснований для классификации. Чаще всего в качестве основных параметров используются способ загрузки топлива, конструкция котла, определяющая время сжигания топлива, материалы теплообменника и принцип, по которому осуществляется передача энергии. (См. также: Отопительные котлы )

Паровые котлы на твердом топливе различаются, главным образом, по способу теплового обмена. В зависимости от этого параметра выделяют жаротрубные и водотрубные паровые котлы. Принцип их работы выглядит следующим образом. Проходя по трубам водотрубного котла, вода согревается теплом, выделяемым сгорающим в процессе работы топливом. Так вода преобразуется в пар. Жаротрубные паровые котлы отличаются тем, что вышеуказанный процесс в них протекает в обратном порядке: вода при этом находится с внешней стороны труб, а тепло протекает по ним.

В зависимости от способа загрузки топлива выделяют котлы с ручной и автоматической загрузкой топлива. Котлы с ручной загрузкой топлива осуществляют работу на угле, дровах и брикетах, а автоматические – на древесных гранулах.

Устройство парового котла на твердом топливе

На сегодняшний день в продажу поступают паровые котлы разной паропроизводительности. На вертикальной плоскости друг над другом располагаются верхний и нижний барабаны. Их объединяет между собой сеть труб конвективного пучка, которые, в свою очередь, крепятся вальцовкой в барабанах. Установка труб конвективного пучка осуществляется на расстоянии около 90 мм друг от друга вдоль самого барабана. Ширина боковых пазух при этом должна составлять 195-387 мм. (См. также: Какой котёл выбрать? )

В состав топочной камеры входят плотные боковые экраны, а также боковые ряды труб конвекционного пучка, которые связаны по всей длине с нижними коллекторами. Верхние концы труб при этом присоединяются к верхнему барабану. Для производства задней, а также фронтовой стенки топочной камеры используется особый огнеупорный кирпич. Справа в стенке топочной камеры проделывается окно, и в дальнейшем именно через него продукты сгорания будут поступать в камеру догорания. Нижняя часть камеры догорания выполнена с наклоном к топке. Это сделано для того, чтобы облегчить попадание на решетку кусков сгоревшего топлива.

Принципы работы твердотопливных котлов

Определение наиболее доступного вида топлива для того или иного региона является первым вопросом, с которым необходимо определиться до того, как будет установлен котел. Электрический паровой котел, работающий на твердом топливе, менее экономичен, чем паровой, работающий на жидком топливе. Однако его вполне можно использовать в тех регионах, где достаточно хорошо развита угольная промышленность.

При работе парового котла топочные газы проходят путь из камеры догорания до конвективного пучка, который проходит в горизонтальной плоскости, созданной из чугунной и шамотной перегородки. Происходит подача разогретой в водяном экономайзере жидкости к верхнему барабану по перфорированным трубам до необходимого уровня, после чего она сливается в нижний барабан через трубы конвективного пучка. Стоит также отметить, что передняя часть конвективного пучка является кипятильной, или подъемной. (См. также: Какой твердотопливный котел выбрать )

Рассуждая о специфике работы экранов, а также стен, ограждающих конвективный пучок, стоит отметить, что пар происходит по трубам, идущим от нижнего барабана, а также расположенным на фронтальной части котла опускным стоякам. После этого в верхний барабан попадает образовавшаяся пароводяная смесь. Пройдя через паровое пространство, находящееся в верхнем барабане, пар проходит сепарационное устройство и переправляется к паропроводу. В состав конструкции также входит питательный насос для парового котла.

Особенности паровых котлов на твердом топливе

Паровые котлы на твердом топливе отличаются рядом неоспоримых достоинств:

Паровой котел на твердом топливе прибавляет собой оптимальный способ осуществления теплоснабжения в случае наступления перебоев с электричеством, а также при отсутствии центрального газоснабжения. Это делает его особенно необходимыми для мелких поселков, расположенных на окраинах.

Твердотопливные системы не нуждаются в постоянном обслуживании и способны работать в автоматическом режиме, поддерживая необходимую температуру работы системы отопления. (См. также: Как изготовить котел на твердом топливе своими руками )

Высокая экономичность паровых твердотопливных котлов делает возможным создание автономной отопительной системы. Именно поэтому подобные котлы крайне востребованы в тех регионах, которые испытывают ряд проблем с подачей газа и электроэнергии.

Паровые котлы, работающие на твердом топливе, отличаются экологичностью. Стоимость топлива, используемого для поддержания его работы, довольно высока. Кроме того, оно отличается доступностью.

Насыщенность оборудования устройствами и датчиками, контролирующими его работу, значительно повышают безопасность эксплуатации. (См. также: Твердотопливные котлы своими руками )

Можно извлечь немалую пользу также из использования отходов сгорания.

Котлы подобного типа способны работать в условиях повышенной запыленности, что делает возможным эксплуатацию в недостроенных домах, а также в домах, не имеющих внутренней отделки.

Термоизоляция в паровых котлах создается за счет применения материалов, не содержащих асбест.

Возможно применение некоторых типов котлов в системах принудительной и естественной циркуляцией теплоносителей.

Допустимо переоборудование паровых котлов, функционирующих на твердом топливе, для работы с другими видами топлива, легко осуществляя переход от одного на другой.

Прямоточный паровой котел не нуждаются в сложной эксплуатации.

Однако паровые котлы не лишены и недостатков:

Энергоэффективные котлы на твердом топливе

Содержание:

Твердотопливные котлы с давних пор широко используются для отопления благодаря простоте, надежности и относительной дешевизне используемого топлива – дров, бурого и каменного угля, кокса, отходов деревообработки, хотя и имеют некоторые недостатки. Самый существенный недостаток связан с тем, что твердое топливо быстро прогорает и его необходимо периодически добавлять для беспрерывной работы теплогенератора, однако в конце XX – начале XXI века появились новые технологии, намного продлевающие процесс горения. Кроме того, постоянный рост стоимости самого распространенного энергоносителя – газа, удаленность многих населенных пунктов от магистральных газовых сетей, позволяет считать использование твердотопливных агрегатов вполне экономически целесообразным и энергоэффективным.

Типы современных твердотопливных котлов

котлы с нижним сгоранием топлива
агрегаты с верхним сгоранием
газогенераторные котлы
пеллетные теплогенераторы
паровые агрегаты.

Котлы с нижним сгоранием

Котел с нижним сгоранием топлива

Котел с нижним сгоранием – это наиболее распространенный твердотопливный агрегат, работающий преимущественно на дровах и угле. Конструкция теплогенератора включает следующие основные элементы, заключенные в корпусе: топку или камеру сгорания, теплообменник, подающий и обратный патрубки контура системы отопления, колосниковую решетку, дверцу для загрузки топлива, дверцу для розжига и очистки от золы, дымоход.

Корпус современных котлов изготавливается из стали, а теплообменник может быть как стальным, так и чугунным. У каждого вида теплообменника имеются свои достоинства и недостатки. Агрегаты с чугунным теплообменником имеют более высокую устойчивость к коррозии, чем стальные. Это немаловажный момент, так как при розжиге твердотопливных теплогенераторов до момента, пока температура не превысит точку росы, в топке образуется конденсат, который в смеси с продуктами горения очень агрессивен к металлам. Чугунный теплообменник также более огнестоек, чем стальной, поэтому имеет больший срок службы. Недостатки чугунных теплообменников – хрупкость, большой вес, малая стойкость к температурным перепадам теплоносителя в системе отопления, они не должны превышать 20 °C.

Обычно чугунные теплогенераторы делятся на отдельные секции, что облегчает трудности в транспортировке, монтаже, а в случае выхода из строя одной из секций ее легко заменить. Агрегаты со стальным теплообменником являются цельными конструкциями.

В устройстве котла с нижним сгоранием могут быть предусмотрены две-три топочные камеры, что дает возможность дожигания частичек топлива. При этом уменьшается выброс вредных продуктов горения в атмосферу, расход топлива снижается, а коэффициент полезного действия котла увеличивается. Современные твердотопливные котлы отопления позволяют управлять процессом горения, для чего используется система управления с вентилятором для наддува воздуха.

Котлы с верхним сгоранием

Котел с верхним сгоранием топлива

В агрегате с верхним сгоранием процесс сжигания топлива – угля, дров, брикетов из торфа или опилок – в отличие от котла с нижним сгоранием происходит не снизу вверх, а сверху вниз. Это стало возможным после изобретения, сделанного и запатентованного литовским инженером Э. Штрупайтисом в 2000 году и впервые использованного в котлах фирмы «Stropuva». Горение в таком теплогенераторе поддерживается только в верхнем слое заложенного топлива, толщиной примерно в 15 см, куда сверху подается горячий воздух через специальную телескопическую трубу из особой камеры. По мере сгорания закладки труба под собственной тяжестью постепенно раздвигается и опускается вниз, так что распределитель воздуха на конце трубы постоянно находится в центре пламени.

Отопительный твердотопливный котел с верхним сгоранием, работающий на дровах, позволяет делать одну закладку раз в 30 часов, а агрегат, работающий на угле – одну закладку раз в 5 дней. Режим работы теплогенератора – от одной закладки до другой. То есть, после полного сгорания загруженного топлива необходимо удалить образовавшуюся золу и сделать новую закладку.

Агрегаты с верхним сгоранием имеют значительную высоту, но места по площади занимают немного.

Газогенераторные (пиролизные) котлы

Газогенераторные отопительные котлы на твердом топливе оснащаются 2-мя камерами сгорания. Принцип их работы основан на том, что древесина под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода превращается в древесный уголь с выделением пиролизного горючего газа. В одной камере вначале происходит обычный процесс горения при нормальной подаче воздуха через специальное окно. После того, как дрова нормально разгорятся, подача воздуха с помощью автоматического регулятора уменьшается, и котел переходит в режим образования пиролизного газа. Дрова медленно тлеют, а выделяемый газ поднимается во вторую камеру, где происходит процесс его дожига.

КПД газогенераторного агрегата достигает 85—90 %, вредные выбросы продуктов горения в атмосферу сокращаются до минимума, топлива для такого котла требуется в несколько раз меньше, чем для теплогенератора прямого горения. В качестве топлива, кроме дров, могут использоваться отходы деревообработки с уровнем влажности не более 20 %.

Пеллетные котлы

Пеллетный котел с бункером топлива

Пеллетные котлы работают на биотопливе из торфа, опилок, отходов переработки продукции сельского хозяйства, спрессованном в цилиндрические гранулы, которые носят название пеллеты. Гранулы имеют небольшие размеры и поступают в продажу в удобных упаковках, облегчающих транспортировку и хранение.

Пеллетные котлы оснащаются автоматической системой управления, в том числе подачей топливных гранул в камеру сгорания, имеющую небольшие размеры. В связи с этим автоматика с большой точностью регулирует объем подаваемого топлива, при этом достигается наиболее полное сгорание и получение горючих газов с максимальной температурой за счет принудительного нагнетания воздуха в область горения с помощью вентилятора.

Пеллеты загружаются в топливный бункер, откуда с помощью системы подачи поступают в камеру сгорания. Бункер может быть отдельностоящим или встроенным в конструкцию котла, емкость бункера для котла мощностью 20—40 кВт, как правило, составляет не более 200-250 кг, чего хватает на неделю непрерывной работы. Система подачи представляет собой винтовой конвейер, приводимый в движение электродвигателем. Если необходима транспортировка пеллет на большие расстояния, то может использоваться пневматическая система подачи.

Автоматика пеллетных теплогенераторов включает системы механического удаления золы и самоочистки, возможность управления температурой в трубопроводах отопления в зависимости от погоды и другие устройства, облегчающие эксплуатацию агрегатов пеллетного отопления.

Паровые твердотопливные котлы

Паровой твердотопливный котел

Паровые котлы на твердом топливе в связи с их большой мощностью и габаритами применяются преимущественно в промышленности для обеспечения паром технологических процессов и систем отопления. Особенно эффективно применение паровых твердотопливных теплогенераторов на предприятиях с большим количеством отходов, пригодных для сжигания в качестве топлива при невозможности использования других источников энергии. Агрегаты небольшой мощности могут также применяться для отопления жилья и других помещений различного назначения.

По принципу работы паровые котлы подразделяются на 2 основных типа: жаротрубные и паротрубные.

В жаротрубном агрегате нагретые при сжигании топлива до высокой температуры продукты горения циркулируют по системе труб и передают тепловую энергию воде, которая эти трубы окружает. Вода при этом превращается в пар и затем поступает в систему отопления или по паропроводам промышленным потребителям. Так как образовавшийся пар обладает большим давлением, стенки такого котла делают очень толстыми. В связи с этим по соображениям безопасности жаротрубные котлы имеют ограничения по мощности.

В водотрубных котлах принцип работы обратный – внутри корпуса по системе труб течет вода, нагретые продукты горения циркулируют вокруг них, в результате вода в трубах превращается в пар и далее поступает потребителям. Водотрубные агрегаты более безопасны, здесь не требуется большой толщины стенок корпуса, что позволяет значительно повысить их производительность.

Паровые котлы оснащаются системами автоматики, включающими устройства розжига топлива и прекращения горения, регулировки расхода воды и топлива. Большое значение имеет группа безопасности твердотопливного котла, в которую входят индикаторы температуры, предохранительные термостаты, манометры, предохранительные прессостаты и клапаны давления пара, другие приборы и устройства, обеспечивающие безаварийную работу.

Как подобрать нужный котел

Чтобы подобрать нужный котел отопления на твердом топливе, нужно учитывать следующие факторы:

тип агрегата – с верхним или нижним сгоранием, газогенераторный, пеллетный или паровой, наиболее подходящий для данных условий эксплуатации
мощность котла, необходимую для отопления и приготовления горячей воды
вид твердого топлива, который планируется использовать
объем топочной камеры, от чего будет зависеть частота закладки топлива
материал теплообменника – сталь или чугун, с учетом достоинств и негативных особенностей каждого материала
необходимость подключения к электросетям, так как некоторые модели котлов имеют устройства, работающие от электроэнергии – ТЭНы для поддержания температуры в период отключения котла, дымососы, вентиляторы для наддува воздуха
оснащение автоматическим управлением, узлами безопасности, так как твердотопливные котлы для дома должны быть в полной мере обеспечены всеми приборами и устройствами для безаварийной работы
возможность перевода на другие виды топлива или использования нескольких видов.

Некоторые правила эксплуатации

Соблюдение правил эксплуатации позволят продлить срок службы агрегата и сделают его функционирование безопасным. Для облегчения продуктивной работы твердотопливного котла рекомендуется соблюдать несложные правила:

использовать только качественное топливо, так как в противном случае могут забиться устройства агрегата, каналы и дымоходы, что приведет к потере тяги
использовать исключительно сухие материалы – дрова, уголь, пеллеты, торф. При повышенной влажности топлива мощность котла будет снижаться
периодически осматривать и прочищать каналы агрегата, что особенно важно для теплообменника и дымоходов
имеющийся дымоход должен быть соответствующего сечения и высоты, при недостаточном сечении дымохода следует приобретать котел с принудительной вытяжкой
если в качестве дымохода используется стальная труба, то она должна быть утеплена
помещение, в котором устанавливается котел должно иметь хорошую вентиляцию – приток воздуха обеспечит нормальное горение.

Видео с примером правильной работы твердотопливного котла:

Источники: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=510, http://otepleivode.ru/otoplenie/kotlyi-i-vodonagrevateli/tverdotoplivnyie-kotlyi.html

Комментариев пока нет!

postrojkin.ru