Промышленные котлы на твердом топливе

Главная / Твердотопливные котлы

Назад

Опубликовано: 14.05.2019

Время на чтение: 5 мин

0

3131

Производители котлов предлагают широкий спектр котлов, различающихся по характеристикам, назначению, виду топлива и качеству. Промышленные котлы могут быть газовыми, электрическими, твердотопливными, газомазутными, комбинированными, водогрейными и паровыми.

Промышленные котлы на твёрдом топливе используются предприятиями для нужд отопления и горячего водоснабжения. Такое оборудование применяется в производственных, административных, торговых, сельскохозяйственных зданиях. Поскольку такие помещения, как правило, большие по площади, то там применяется мощное оборудование, работающее на твёрдом топливе (пеллетах, брикетах, угле), мощностью от 100 кВт и выше.

• 1 Плюсы и минусы промышленных твердотопливных котлоагрегатов
• 2 Типы промышленных котлов на твердом топливе 2.1 Паровые котлы
• 2.2 Водогрейные

Плюсы и минусы промышленных твердотопливных котлоагрегатов

Промышленные твердотопливные водогрейные котлы, являются хорошей альтернативой газовым установкам, тем более, когда газовая магистраль пролегает слишком далеко.

Большинство таких предприятий, выполнив экономический расчёт затрат на проектно-сметную документацию, закупку и установку газового оборудования, уверенно выбирают котлы на твёрдом топливе. Такие тепловые установки имеют как преимущества, так и недостатки.

К преимуществам можно отнести:

• автономность;
• автоматическая система управления;
• высокая теплопроизводительность и коэффициент полезного действия (за исключением угольных печей);
• вариативность в выборе твёрдого топлива;
• простая эксплуатация и обслуживание;
• быстрый и не сложный монтаж систем отопления;
• система регулирования горения;
• наличие систем безопасности.

Однако стоит выделить и недостатки:

• создание условий для хранения запасов топлива;
• более частое техническое обслуживание оборудования (чистка топки, дымохода);
• регулярный контроль процессов горения и поступления топлива;
• отсутствие надёжной системы контроля температуры.

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.

Типы промышленных котлов на твердом топливе

Паровые котлы

Котловые агрегаты производящие насыщенный и перегретый пар необходимы для теплоснабжения, горячего водоснабжения и для работы паровых двигателей.

Температура насыщенного пара составляет 100ºC под давлением 100 кПа. Температура перегретого пара достигает 500ºC с давлением выше 26 МПа. Назначение этих видов пара различное: насыщенный используется для снабжения теплом жилых домов, а перегретый – промышленными предприятиями, в энергетическом комплексе. Принцип работы парового котла заключается в образовании пара путём нагрева воды при сжигании топлива.

Схема нагрева воды и образования пара следующая:

1. Подготовленная вода направляется при помощи насоса в ёмкость в котле.
2. Далее вода попадает в коллектор.
3. После коллектора вода поднимается снова наверх в зону горения топлива.
4. В трубах образуется пар, который поднимается вверх.
5. Пар следует далее в сепаратор, где происходит разделение пара и воды, после чего пар переходит в паропровод.

Структура парового котла включает в себя ёмкость, где происходит превращение воды в пар, топку, где сжигается топливо, дымоход, системы водоподготовки и безопасности. Паровые котлы классифицируются по нескольким характеристикам.

Вид топлива:

• газовые;
• угольные;
• мазутные;
• электрические.

По назначению:

• бытовые;
• промышленные;
• энергетические;
• утилизационные.

По конструкции:

• газотрубные;
• водотрубные.

Водогрейные

Водогрейные котлы используются для обогрева и снабжения горячей водой. Несмотря на основное назначение таких котлов в последнее время их всё чаще используют на промышленных предприятиях для обеспечения технологических нужд, где не требуется общая теплопроизводительность более нескольких мегаватт.

Схема работы водогрейных котлов – прямоточная. Она представляет собой последовательные теплообменники, расположенные в топочной камере и газоходах. В предыдущие десятилетия производители изготавливали котлы из чугуна мощностью, как правило, до 1,7 МВт и температурой теплоносителя до 115°С при давлении 0,4 МПа. Конструкция таких котлов предусматривала сборку из литых чугунных секций, количество которых определяло теплопроизводительность. Сейчас выпускаются преимущественно стальные водотрубные котлы с большим выбором по мощности – от 30 кВт до котлов большой мощности 120 МВт и температурой воды до 200°С при давлении от 0,75 до 2,4 МПа.

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.

Требования к помещению для установки промышленного ТТ котла

Для установки твердотопливного котла необходимо следовать требования к помещению, куда он устанавливается:

1. Высота. Помещение для твердотопливного котла должно иметь высоту потолка от 2,5 метров.
2. Расстояние от верхней части котла до потолка необходимо выдержать не меньшим, чем 70 см.
3. Для удобства загрузки топлива необходимо выдержать расстояние от передней части котла до противоположной стены не меньшим, чем 2 метра.
4. Между котлом и боковой стеной или соседними котлами должно быть расстояние не менее 1 метра.
5. Стены помещения должны соответствовать классу огнестойкости EI45 (45 минут) во избежание пожара в остальных помещениях при возникновении загорания котла. Материал стен – кирпич, покрытый штукатуркой.
6. Двери котельной желательно должны выходить на улицу, если это условие невозможно, то нужно устанавливать противопожарные двери с классом огнестойкости EI30 (30 минут). Двери и окна должны быть герметичными во избежание распространения газов и дыма. Ширина дверного проёма должна быть не менее 800 мм – это условие нормальной эвакуации людей в случае аварии и необходимость при перемещении оборудования и топлива.

Плюсы и минусы

Любой аппарат, каким бы высоким не было его качество, имеет не только положительные качества, но и отрицательные.

Рассматривая особенности парового агрегата, из достоинств стоит выделить:

1. Для него не требуется специальная котельная
2. Имеет минимальное время нагрева
3. Легок в эксплуатации
4. Стоит на 25% ниже, чем другие котлы аналогичной мощности
5. Экономичен во время простоя

Однако паровые котлы которые используют твердое топливо имеют и ряд недостатков.

Среди которых следует выделить:

1. В процессе эксплуатации необходимо четко придерживаться соответствия между расходом топлива и количеством вырабатываемого пара. Данный недостаток может быть компенсирован при применении двухступенчатой схемы работы твердотопливного агрегета.
2. Оборудование не имеет аккумулирующих водяных и паровых объемов, что можно компенсировать за счет хорошо отрегулированной подачи топлива.

Исходя из данных особенностей оборудования, можно сказать, что оно может применяться только в случае отсутствия жестких требований к качеству пара и потребности в его резервном запасе.

Блочные котельные на твердом топливе

Блочная котельная – малогабаритное модульное помещение, в котором происходит процесс сжигания топлива и нагрев воды в теплообменниках для обеспечения нужд отопления и ГВС. Иногда для строительства котельной требуется использовать несколько таких блоков, каждый из которых выполняет функции предусмотренные проектом. Каждый объект требует индивидуального расчёта блочно-модульной котельной.

Сфера применения таких твердотопливных котельных весьма широкая. Их применяют при отоплении производственных, административных, торговых, сельскохозяйственных объектов площадью до 10 тыс. кв.м.

Преимуществом использования блочно-модульной котельной является высокая автономность, экономичность, высокий КПД, неприхотливость в работе, небольшой счёт затрат на установку, возможность транспортировать котельную на другой объект.

БМК довольно просты в эксплуатации не требуют постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала. Подача топлива осуществляется автоматическими средствами. При проектировке предусматривается установка противопожарных защитных средств и датчиков обеспечивающих высокую надёжность.

Требования к ТТ котельным

Размеры котельной должны удовлетворять условию свободного доступа ко всем частям оборудования, так как эксплуатация котельного оборудования предусматривает регулярные его осмотры и обследования.

Исходя из этого рассчитана минимальная площадь котельного помещения:

• для оборудования общей мощностью до 30 кВт – не менее 3 кв.м.;
• для оборудования общей мощностью от 30 кВт до 60 кВт – не менее 5,5 кв.м.;
• для оборудования общей мощностью от 60 кВт – не менее 6 кв.м.;
• высота котельной от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м.

Конструкция котельной и материалы стен, окон и дверей должны обеспечивать герметичность и огнестойкость не менее 45 минут. Для выполнения этого требования стены котельной покрываются огнестойкой штукатуркой слоем не менее 3 мм. Под котлами укладывают стальной лист толщиной 0,8 мм и более. Эти требования едины для любого оборудования любой марки. И даже при наличии лучших твердотопливных котлов с надёжной защитой и качественным изготовлением выполнение условий оборудования помещения котельной является обязательным.

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.