Котлы паровые на твердом топливе – Паровые котлы на твердом топливе КП, КСП, КП (ПАР) низкого и высокого давления, КПр-К.В., E-1,0-0,9P. — termopaneli59.ru

Содержание

Паровой котел на твердом топливе | Отопление

паровой котел на твердом топливе

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

Паровой котел на твердом топливе

Классификация паровых котлов на твердом топливе