Котел твердотопливный принцип работы: Принцип работы твердотопливного котла — Статьи — Интернет-магазин отопительного оборудования

Преимущества и принцип работы твердотопливных котлов

Если нет возможности установить котельное оборудование, работающее на природном газе, то для отопления чаще всего выбирают традиционные печи или твердотопливные котлы. Причем у каждого варианта есть сторонники и противники. Поэтому этот вопрос требует детального рассмотрения, ведь от выбора будет зависеть не только комфорт, но и общие расходы на обогрев.

Объективные плюсы и минусы печей и котельного оборудования

Еще недавно не существовало альтернативы печам, котельное оборудование применялось исключительно для центральных систем отопления. Но на текущий момент можно легко подобрать малогабаритные установки для небольших по площади и объему зданий.

Сравнение эффективности применение твердотопливных котлов и печей показало следующие интересные факты:

• Печь в любом случае обходится дешевле твердотопливного котла. Даже если речь идет о заводских высокоэффективных моделях типа Булерьян, ее покупка обойдется дешевле приобретения котла длительного горения с системой принудительной подачи воздуха.
• Большинство печей не отличаются высокой тепловой мощностью. Основная сфера применения — дома и коттеджи площадью до 100–150 м2, для больших объемов применение нецелесообразно. А вот у котлов такого ограничения нет, ведь существуют даже промышленные установки мощностью до нескольких сот и даже тысяч киловатт.
• Для печей характерны небольшие размеры топки, поэтому время горения одной закладки топлива обычно не превышает 2-3 часов. У современных котлов этот показатель возрастает до суток, а у пеллетных моделей с автоматической загрузкой время работы без вмешательства человека может достигать 7–10 дней.
• При печном отоплении практически нет возможности регулировать интенсивность горения топлива. Единственный вариант — ограничивать приток воздуха, но высокой эффективностью он не отличается. Во многих твердотопливных котлах уже реализованы системы автоматического управления, позволяющие менять интенсивность горения в зависимости от температуры теплоносителя или воздуха в помещении.

Исходя из этого напрашивается вывод — если хотите сэкономить на первоначальном этапе, выбирайте печь, но только для небольших по площади домов. Если вам более важен комфорт — тогда выигрывает твердотопливный котел соответствующей мощности. Кстати, КПД современных устройств несколько выше по сравнению с печью, поэтому расходы на отопление будут в таком случае меньше. Именно в этом заключаются основные преимущества твердотопливного котла.

Принцип работы твердотопливных котлов

Самые простые модели, по сути, представляют металлический аналог печи, в который добавлен теплообменник, подключаемый к системе водяного отопления. Плюс такого варианта — абсолютная энергонезависимость оборудования, ведь подключение устройства к электросети не требуется. При сгорании топлива вода или другой теплоноситель нагревается и начинает циркулировать по системе отопление. Для таких котлов характерны невысокий КПД, время горения одной закладки обычно не превышает нескольких часов.

Более интересен котел длительного горения, принцип работы которого позволяет регулировать интенсивность сжигания топлива и увеличить период времени между закладкой новой порции. Наибольшее распространение получили установки, работающие по принципу «верхнего горения». В этом случае свежий воздух, необходимый для сжигания дров или угля, подается вентилятором в верхнюю часть топки. Благодаря этому топливо выгорает послойно, а продолжительность горения растягивается до 12–24 часов в зависимости от объема камеры сгорания. Интенсивность пламени, а, следовательно, и температура в помещениях, регулируется за счет изменения объема подаваемого воздуха.

Интересен и принцип работы твердотопливных котлов пиролизного типа, которые Вы сможете подобрать в нашей компании Котле 52. Такие устройства отличаются повышенным КПД, так как в них реализовано два контура горения. Отметим, что основным топливом для наших промышленных котлов считаются дрова и древесные брикеты, но они могут работать и на щепе, угле, других горючих отходах, в том числе и резинотехнических.

Работают такие котлы по следующему принципу:

• В первой камере топки происходит процесс пиролиза. При нагреве топлива до 200-700 градусов в условиях недостаточной подачи воздуха из него выделяется смесь газов с большой теплотворной способностью. Из 1 кг дров получается до 1–1,2 кубометров такой смеси.
• Пиролизные газы поступают во вторую камеру топки, где и сжигаются при принудительной подаче воздуха, за счет полученной тепловой энергии осуществляется нагрев теплоносителя.

Основной плюс котлов пиролизного типа — с одного килограмма дров удается получить в 3-4 раза больше тепла, что обеспечено повышенной теплотворностью газа по сравнению с другими видами топлива.

Правила монтажа и подключения твердотопливных котлов

Несмотря на то что требования по монтажу для такого котельного оборудования не такие жесткие как для газовых, существует ряд моментов, определяющих, как правильно установить твердотопливный котел. Выделим самые основные из них:

• Монтаж выполняют в отдельном или общем помещении, площадь которого должна быть не менее 7 квадратных метров.
• Для промышленных объектов практикуется возведение отдельно стоящих котельных или переоборудование помещений с соответствующей площадью.
• Котел устанавливается на прочное основание, чаще всего на бетонный фундамент.
• Расстояние до стен должно быть не менее 25 см, но лучше увеличить его до 50–70 см.
• Для отвода продуктов сгорания обустраивают дымоход, который необходимо защитить от перегрева в местах прохождения деревянных перекрытий.
• Теплообменник котла подключается к трубам подачи и обратки системы отопления.
• Нагнетающий вентилятор подсоединяют к электросети.

Все эти работы без проблем можно выполнить самостоятельно, что можно назвать еще одним плюсом твердотопливных котлов, ведь выложить хорошую печь по силам не каждому.

Принцип работы промышленного парового котла на твердом топливе

Паровые котлы предназначены для обеспечения технологическим паром производственные предприятия различных назначений: промышленных, сельскохозяйственных и предприятий пищевой промышленности. Пар используется для выработки электроэнергии, участвует в производстве последнего продукта, а также в виде высокотемпературного теплоносителя, который имеет высокий коэффициент теплообмена. Для каждого метода использования пара нужны различные параметры температуры, давления и степени «сухости».

В местности где отсутствует центральное отопление, промышленный твердотопливный паровой котел является одним из лучших решений вопросов об отоплении. Кроме нагретого теплоносителя, одновременно производится большое количество пара, который необходим для

сельскохозяйственных нужд, продуктовой промышленности и других.

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

Вода, которая поступает 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 частицы влаги удаляются. После этого пар дополнительно подогревается до необходимой температуры. Паровые промышленные котлы подразделяются на две категории, по теплообменнику внутри устройства.

В отличии от устройств, которые работают на нагрев теплоносителя до температуры 60-90°С, расчет мощности парового котла выполняется по специальной формуле Q = 0,001163 × {D × (іп-іп.в)} / η. Провести все необходимые расчеты, может только грамотный специалист теплотехник.

Пар, который образуется благодаря преобразованию тепловой энергии, полученной путем сжигания твердого топлива и передающей жидкости теплоносителя. По своим конструкционным особенностям, котел для парового отопления на твердом топливе относится к одной из групп:

Газотрубные агрегаты – нагретые дымовые газы проходят по трубам, которые расположены в емкости, которая заполнена теплоносителем. Таким образом, тепло передается от дыма к жидкости. В промышленных целях, данный вид котлов используется очень редко, по причине низкой производительности.

Водотрубные агрегаты – высокопроизводительные промышленные твердотопливные котлы имеют расположен внутри топки водяной контур. Теплоноситель, который циркулирует по трубам, быстро нагревается до температуры кипения. Устройство парового котла на твердом топливе имеет, так говоря

двойную подготовку пару. Процесс преобразования осуществляется следующим образом:

Производство насыщенного пара – образуется в процессе кипения. Пар содержит большое количество влаги и находится в динамическом равновесии с кипящей водой. Насыщенное парообразование используют для подогрева нефтепродуктов, перед транспортировкой по трубам. В некоторых случаях пар применяется для систем отопления производственных помещений.

Перегретый пар – воду доводят до температуры кипения, после чего в виде газообразного вещества отправляют в специальный сепаратор, для удаления частей влаги. Котлы, которые используют принцип перегретого парообразования, применяются во многих отраслях промышленности

.

Твердотопливные котлы для парового отопления используют во многих сферах и отраслях производства. Наиболее нужны в следующих областях:

Строительство – при изготовлении железобетонных изделий, пар применяют для придания прочностных характеристик продукции. Железобетонные изделия с помощью пара ускоряют сушку, при этом предотвращает растрескивание бетона, вследствие нехватки влажности.

Деревоперерабатывающая промышленность – пар применяют для сушки пиломатериалов. С помощью пара образуются оптимальное соотношение температуры и влажности воздуха в сушильных камерах.

Изготовление продуктов питания – промышленные паровые отопительные котлы на дровах используются для дезинфекции помещений термической обработки продуктов. Широкое применение инсталляции получили при изготовлении консервов и сухих смесей.

Нефтеперерабатывающая промышленность – нефтепродукты, после изъятия, направляют в цистерны, после чего перевозят для дальнейшей переработки.

Чтобы обеспечить беспрепятственную транспортировку продуктов, их необходимо быстро и с наименьшими финансовыми затратами нагреть до определенной температуры.

Отопление – промышленный твердотопливный котел также применяется для парового отопления. Затраты на нагрев уменьшаются на 15-20%. Решение требует определенной модификации уже действующего контура обогрева.

— Разнообразная конструкция паровых котлов, работающих на твердом топливе, дает много согласований для классификации. Чаще всего в качестве основных параметров используется метод загрузки топлива, конструкция котла, визначаюча время сжигания топлива, материалы теплообменника и принцип, по которому осуществляется передача энергии.

В зависимости от метода загрузки топлива, котлы делятся с ручной загрузкой топлива и автоматическим. Котлы с ручной загрузкой работают на угле, дровах, брикетах, автоматические на древесных гранулах (пелеті).

промышленные паровые котлы одни из самых нуждающихся теплогенераторов . Полностью перечислить все сферы применения отопительного оборудования крайне трудно.

Чтобы установить паровое отопление, нужно знать и соблюдать несколько простых правил:

Начальные настройки выполняет представитель компании производителя. Так можно установить наиболее экономный режим работы расхода топлива на паровом котле. В присутствии мастера выполняется первый запуск, оборудование ставится на гарантийное обслуживание.

Паропроизводительность твердотопливного котла направления зависит от качества воды, перед установкой монтируется системы водо-подготовки и фильтрации.

Работа парового котла требует постоянного корректирования настроек и обслуживания системы отопления. Проводится регулярное обслуживание и промывка систем. При условии соблюдения правил эксплуатации, котел проработает весь заявленный производителем срок действия.

Промышленные паровые котлы, работающие на твердом топливе, в случае деревообрабатывающей, пищевой или нефтеперерабатывающей промышленности просто не имеют альтернативы. Получить достаточное количество пара с минимальными затратами, с помощью другого оборудования, крайне проблематично, но паровой котел можно и просто для отопления.

Паровой котел на твердом топливе придает 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 требуют постоянного обслуживания и способны работать в автоматическом режиме, поддерживая необходимую температуру работы системы отопления.

• 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, достаточно высока. Кроме того, оно отличается доступностью.

• Насыщенность оборудование устройствами и датчиками, контролирующими его работу, значительно повышают безопасность эксплуатации.

• Можно получить немалую пользу также по использованию 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.

• Допустим 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.

• Стабильность параметров обогрева – в отличии от других агрегатов, для сжигания твердого топлива в котле и нагрев теплоносителя, остаются под контролем. Увеличенная теплоотдача достигается за счет режима газогенерации.

• Прямоточный паровой котел не нуждаются в сложной эксплуатации.

• Стабильность параметров обогрева – в отличии от других агрегатов, для сжигания твердого топлива в котле и нагрев теплоносителя, остаются под контролем. Увеличенная теплоотдача достигается за счет режима газогенерации.

• Увеличена теплоотдача и экономичность – расходы на топливо уменьшаются на 10-15%.

• Отсутствует необходимость в расширении для установки. Продукция сертифицирована. Для монтажа не требуется выполнять согласование и проектирование документации.

Однако паровые котлы не лишены и недостатков:

Что такое котел | Типы котлов

Что такое котел?

Это закрытый сосуд высокого давления, в котором вода превращается в пар за счет получения тепла из любого источника (уголь, нефть, газ и т. д.).

Котел на теплоэлектростанции аккумулирует пар и создает давление, чтобы направить его в турбину и преобразовать тепловую энергию в механическую. Генератор, подключенный к турбине, преобразует механическую энергию в электрическую.

Типы котлов

1. Based on Tube Content

• Fire Tube
• Water Tube

2. Base on Operating Pressure

• Ultra-supercritical boiler: Pressure ≥ 27.0MPa or rated outlet temperature ≥ 590 ℃ котел
• Котел сверхкритического давления: 22,1 МПа ≤ давление ≤ 27,0 МПа
• Котел подкритического давления: 16,7 МПа ≤ давление ≤ 22,1 МПа
• Котел сверхвысокого давления: 13,7 МПа ≤ давление ≤ 16,7 МПа
• Котел высокого давления: 90,8 МПа ≤ Давление ≤ 13,7 МПа
• Котел сверхвысокого давления: 5,4 МПа ≤ Давление ≤ 9,8 МПа
• Котел среднего давления: 3,8 МПа ≤ Давление ≤ 5,4 МПа

3. База на твердом топливе

8 Топливо -выпущенные

Стокеровские котлы

• Пульверированные топливные котлы
• Флюидированные котлы сжигания.0007
  • Естественная тяга
  • Механическая тяга
    • Система принудительной тяги
    • Система принудительной тяги
    • Система сбалансированной тяги

  тепловая электростанция:

  1. Котел, работающий на пылеугольном топливе
  2. Котел для сжигания в кипящем слое (FBC)

  Примечание. Оба типа котлов водотрубные

  Котел на пылеугольном топливе или Котел на пылевидном топливе

  Котел на пылеугольном топливе — это промышленный котел, вырабатывающий тепловую энергию путем сжигания пылевидного угля.

  Как работает паровой котел?

  В котлах, работающих на пылеугольном топливе, уголь измельчается до мелкого порошка, так что менее 2 % составляет +300 микрон, а 70–75 % меньше 75 микрон. Пылевидный уголь вместе с частью воздуха для горения вдувается в котельную через ряд форсунок горелок. Горение происходит при температуре от 1300 до 1700 °С, в зависимости от марки угля.

  Дымовой газ, образующийся в топке, проходит через пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, ЭЦН и, наконец, отводится вытяжным вентилятором в дымовую трубу.

  Зола из камеры сгорания, падающая вниз, собирается в бункерах для нижней части золы. Мелкодисперсная зола, летящая с дымовыми газами, отделяется электрофильтром и собирается в бункерах электрофильтра.

  Питательная вода поступает в котел через трубы экономайзера, предусмотренные на пути дымовых газов. Питательная вода нагревается в экономайзере и затем поступает в барабан котла, расположенный вне топки в верхней части котла.

  Вода циркулирует в трубах и превращается в пар путем получения тепла внутри топки. Сухой и насыщенный пар из барабана котла затем проходит через секцию пароперегревателя и, наконец, поступает в выпускной коллектор котла.

  Преимущество пылеугольного котла

  • Возможность сжигания всех сортов угля.
  • Позволяет использовать комбинированное сжигание (т.е. может использовать уголь, мазут и газ в одной горелке)

  Недостаток пылеугольного котла

  • Высокая мощность для измельчения.
  • Требуется больше обслуживания.
  • Эрозия летучей золы
  • Загрязнение усложняет работу агрегата
  Котел для сжигания в кипящем слое (FBC) начали нарушать это равновесие, предлагая надежные решения в областях, плохо обслуживаемых пылетопливными котлами.

  Принцип работы котла для сжигания в псевдоожиженном слое

  Когда газ или воздух пропускаются через инертный слой твердых частиц, таких как песок или известняк, закрепленный на мелкой сетке или сетке, частицы не возмущаются при низкой скорости. По мере постепенного увеличения скорости воздуха достигается стадия, когда отдельные частицы взвешиваются в воздушном потоке. При дальнейшем увеличении скорости воздуха частицы достигают состояния высокой турбулентности. В таких условиях слой принимает вид жидкости и проявляет свойства, связанные с жидкостью, отсюда и название «горение в псевдоожиженном слое».

  Если песок или известняк в псевдоожиженном состоянии нагреть до температуры воспламенения угля и непрерывно впрыскивать уголь в слой, топливо сгорит быстро, а слой достигнет однородной температуры благодаря эффективному перемешиванию.

  Сжигание в кипящем слое происходит при температуре от 840°C до 950°C. Поскольку температура ниже температуры плавления золы, можно избежать плавления золы и связанных с этим проблем.

  Существует три типа котлов для сжигания в кипящем слое:

  1. Система сжигания в атмосферном кипящем слое (AFBC) или сжигание в барботажном кипящем слое (BFBC). до 3,7 м/сек. Трубки в постели, несущие воду, обычно действуют как испаритель. Дымовые газы из топки проходят через секции пароперегревателя потока котла мимо экономайзера, пылеуловителя и воздухоподогревателя, прежде чем выбрасываются в атмосферу.

  

  2. Сжигание в циркулирующем псевдоожиженном слое (CFBC)

  В этой системе скорость псевдоожиженного слоя в циркулирующем слое составляет от 3,7 до 9 м/с, а дымовой газ рециркулирует с помощью циклона для улавливания несгоревшего углерода. Трубки для производства пара, погруженные в бад, отсутствуют. Генерация и перегрев пара происходит в конвекционной части, водяной стене и на выходе из стояка.

  3. Система сжигания в кипящем слое под давлением (PFBC)

  В PFBC компрессор подает воздух с принудительной тягой (FD), а камера сгорания представляет собой сосуд высокого давления. Скорость выделения тепла в плохом состоянии пропорциональна давлению в слое, поэтому для извлечения большого количества тепла используется глубокий слой. Это повысит эффективность сгорания. Пар, генерируемый за счет тепла в псевдоожиженном слое, направляется в паровую турбину, а горячие дымовые газы приводят в действие газовую турбину, вырабатывающую электроэнергию.

  Система PFBC может использоваться для работы в комбинированном цикле (газовая турбина и паровая турбина). Это повышает общую эффективность преобразования на 5–8 %.

  Преимущества котлов с кипящим слоем (FBC)

  • Снижение выбросов NOx за счет более низкой температуры.
  • Сокращение выбросов SOx за счет улавливания известняком.
  • Низкая коррозия и эрозия.
  • Более легкое удаление золы, т.е. отсутствие образования шлака
  • Простое управление и быстрый ввод в эксплуатацию.
  • Сокращение технического обслуживания
  • Высокая эффективность производства электроэнергии
  Теплопередача в паровом котле

  Паровой котел предназначен для поглощения максимального количества тепла, выделяющегося в процессе горения. Существует три способа передачи тепла в котле (излучение, конвекция и теплопроводность), и относительный процент каждой теплопередачи внутри системного котла зависит от типа парового котла, топлива и расчетной поверхности передачи.

  1. Излучение

  Излучение – это процесс непрерывного обмена энергией посредством электромагнитных волн без изменения температуры среды между двумя вовлеченными телами.

  Поверхность нагрева в печи получает тепло в основном за счет излучения. Трубы парового котла поглощают лучистое тепло пламени и отдают небольшую часть тепла обратно в топку.

  2. Конвекция

  Конвекция – это процесс передачи тепла за счет энергии движения через материал.

  Пример передачи тепла конвекцией в паровом котле:

  • Поверхность нагрева в паровом котле получает тепло конвекцией от горячих дымовых газов.
  • вода или пар в паровом котле получают тепло путем конвекции от поверхности нагрева.
  • При нагревании любой жидкости в паровом котле ее плотность уменьшается, а жидкость становится легче. Затем более тяжелая или более холодная жидкость потечет и заменит нагретую часть жидкости. В свою очередь более холодная часть нагревается, что является примером конвекции.

  3. Теплопроводность

  Теплопроводность – это передача тепла от одной части тела к другой или от одного тела к другому при физическом контакте.

  Тепло, получаемое поверхностью нагрева, распространяется через металл путем теплопроводности.

  Крепления для паровых котлов

  Крепления для котлов – это предохранительные устройства, устанавливаемые на котле для его безопасной и эффективной работы. На котел обычно устанавливаются следующие крепления:

  Предохранительный клапан, Индикатор уровня воды, Манометр, Паровой запорный клапан, Обратный клапан подачи, Пропускной кран, Человек и Грязевое отверстие.

  Аксессуары для паровых котлов

  Комплектующие для котла – это компоненты, устанавливаемые для повышения эффективности паросиловой установки. Ниже приведены следующие аксессуары:

  Предварительный подогреватель воздуха, экономайзер, пароперегреватель, питательный насос, инжектор

  ПОХОЖИЕ ПОИСКИ:

  Внедрение тепловой электростанции

  Классический твердотопливный котел | Серверная служба

  Классический твердотопливный котел.

  
  Конструкция и принцип работы

  Установка твердотопливного классического котла потребует тщательного соблюдения всех требований, в том числе высоты и внутреннего сечения дымохода. Параметры дымохода будут зависеть от типа и мощности котла. Наконец, они определяются в соответствии с руководством по обслуживанию конкретного котла.

  Важным обстоятельством является возможность дальнейшего подключения газа. Котел может быть как с одним контуром, так и с несколькими, также возможно использование одноконтурного котла с бойлерным подключением. Твердотопливные классические котлы по конструкции топки могут быть стальными и чугунными, что также необходимо учитывать перед монтажом – материал различается по весу. Котлы можно устанавливать как на стяжку – жесткое основание, так и непосредственно на фундамент.

  Установка классического твердотопливного котла должна производиться с соблюдением требований безопасности. Обязательное требование – оборудование вентиляции и дымохода в помещении, где установлен котел. В течение одного часа воздухообмен должен проходить трижды, без учета того воздуха, который потребуется для горения. В этом помещении запрещено хранить легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества. Тогда монтаж классического твердотопливного котла следует производить методом размещения котла на огнеупорном основании – металлическом листе толщиной до 0,6 мм или асбокартоне толщиной не менее полсантиметра. Перед самим котлом к ​​полу крепится металлический лист размером не менее 0,5 х 0,7 м.

  Котел должен быть установлен на расстоянии не менее полуметра от горючих конструкций. Проход между передней стороной котла и противоположной стеной должен быть не менее одного метра для нормального обслуживания агрегата. Зазоры в дымоходе и патрубках дымохода после подсоединения необходимо заполнить глиняным раствором или любым другим термостойким герметиком во избежание возникновения пожароопасной ситуации или неудовлетворительной работы котельного оборудования. При монтаже в качестве уплотнительного материала резьбовых соединений желательно использовать льняную нить с пропиткой из цинковых белил на олифе или свинцовой смоле, а также ленту ФУМ.