Котлотех Приблизительное время чтения: 14 минут
Содержание:
Промышленные пиролизные котлы
На рынке промышленного котельного оборудования, работающего на твердом топливе, в последние годы набирают все большую популярность котлы с газогенераторным способом работы. Что это за котлы, почему предприятия переходят на эксплуатацию данного оборудования, в чем их привлекательность, каковы их конструкционные особенности, а так же рейтинг марок-производителей промышленных пиролизных котлов, читайте в нашем сегодняшнем обзоре.
Редакция нашего электронного журнала потратила много дней на детальное изучение поднятого вопроса, изучив все предложения рынка по котлам данного типа, пообщавшись с производителями, дилерами и монтажными организациями, у которых есть опыт пуска промышленных пиролизных котлов в эксплуатацию, благодаря чему мы сегодня можем поделиться с нашими читателями компетентной на наш взгляд информацией.
Обращаем ваше внимание на то, что данную статью в последней редакции подготовил один из наших штатных редакторов – Евгений Иванов, инженер теплотехник, специалист в области промышленного котельного оборудования.
Прежде чем описать типы и конструктивные особенности доступных на рынке промышленных котлов пиролизного горения, хотелось бы сначала дать определение химическому термину Пиролиз, а так же рассказать, откуда в современное котельное оборудование пришла эта технология сжигания твердого топлива.
Что такое пиролиз, как он применяется в котлах?
Итак, пиролиз – это разложение углеводородного сырья в условиях высокой температуры при недостатке кислорода. Применимо к дровам или углю, пиролиз – это разложение твердого топлива на горючие газы и сухой остаток (золу, шлак). Пиролиз древесины и угля протекает при температурах от 300 до 500 градусов. Это тот температурный режим, который позволяет выделять из связующего горючие газы, оставляя в исходном сырье только сухой остаток в виде древесной золы или угольного шлака. В естественной среде, пиролиз твердого топлива протекает вместе с горением выделившихся газов. В промышленных пиролизных установках данный процесс протекает при недостатке кислорода, или его полном отсутствии (для исключения прямого горения разлагаемого топлива). Полученные горючие газы в промышленных установках отводятся из камеры пиролиза для последующего использования в технологических нуждах. О пиролизе нефтепродуктов, более развернуто можно почитать в интернет-энциклопедии WikiPedia
В химический состав пиролизных газов входят моно оксид углерода (CO), водород (H), метан (CH4), азот (H) углекислый газ (CO2). В данном химическом коктейле только, угарный газ, водород и метан являются горючими веществами, вступающими в термохимическую реакцию при температурах 800-900 градусов Цельсия. Азот же является инертным газом, не вступающим в термохимические реакция с другими веществами при температурах до 2000 градусов Цельсия. Углекислый газ является конечным продуктом термохимических реакций при сжигании угарного газа, поэтому это соединение так же как и азот бесполезно в составе пиролизных газов.
В промышленных установках пиролиз твердого топлива происходит в закрытых камерах с полным отсутствием доступа кислорода. Подогрев биомассы обеспечивается от внешнего источника тепла. Чтобы установка была самодостаточна, чаще всего этот внешний источник тепла снабжают частью полученных пиролизных газов для получения тепловой энергии из того топлива, которое подвергается пиролизу. С примером конструкции подобных установок Вы можете ознакомится на изображении, размещенном ниже:
В промышленных пиролизных котлах процесс пиролизного разложения топлива происходит не с полным отсутствием доступа кислорода, в связи с отсуствием возможности подогрева топлива от внешнего источника. В пиролизных котлах процесс пиролиза поддерживается за счет минимального сжигания получаемых пиролизных газов непосредственно в камере разложения топлива. Тепловая энергия этого процесса направляется на разложение всей массы загруженного в топку топлива. При этом большая часть полученных пиролизных газов отводится в отдельную камеру, где сжигается максимально глубоко с получением максимального количества тепловой энергии.
На рынке существует два основных вида конструкции пиролизных промышленных котлов. В промышленном секторе данного оборудвания лидирует конструкция с верхней камерой сжигания пиролизных газов. Этой конструкции мы и посветим основную часть нашего сегодняшнего исследования, но прежде чем подробнее рассказать об этих котлах, на бы хотелось немного обратиться в прошлое и поделиться историей появления пиролизных установок.
По сведениям, которые нам удалось получить из открытых источников, первые пиролизные установки серийно начали выпускаться еще в 30-е годы 20 века. Во времена сталинского промышленного роста, освоения страны и её природных ресурсов. Этот период характеризуется наличием серийного транспорта, работающего на двигателях внутреннего сгорания. Производственный рост, разведка новых территорий, развитие добычи полезных ископаемых происходили на фоне низкого уровня добычи нефтепродуктов, являющихся сырьем в производстве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Этот перекос спроса и предложения топлива для автомобилей привел к рождению газогенераторных установок, работающих на дровах. Получаемые в таких установках газы использовались в автомобилях и даже в легкомоторных самолетах в качестве альтернативного топлива. В современных реалиях этот опыт и знания нашли применение в котельном оборудовании бытового и промышленного назначения. Теперь поговорим о промышленных котлах самой популярной конструкции, представленной на отечественном рынке.
Промышленные пиролизные котлы – конструкция и принцип работы
Посветив несколько недель исследованию рынка предложений данного оборудования, мы выделили несколько производителей, продукция которых занимает более 90% рынка промышленных газогенераторных котлов. Проанализировав конструкционные особенности этих предложений, мы выявили общие черты данных конструктивов, позволяющие объединить эти котлы в один общий тип, который мы условно назвали так – “промышленные пиролизные котлы верхнего дожига“. Сейчас попробуем объяснить почему:
Промышленные котлы о которых идет речь, обладают множеством общих признаков. Первым из них является страна производства. Все промышленные пиролизные котлы, которые пользуются основным спросом на территории нашей страны, выпускаются в России. Причем с весьма странным распределением по географии. Почти все предприятия расположены в городе Кострома и только один завод находится в городе Москва.
Вторым общим признаком, который технически является ключевым, можно назвать способ сжигания полученного газа. Этот процесс организован в камере сжигания, которая во всех конструктивах находится над камерой газификации (генерации пиролизного газа). Сжигание (термохимическая реакция) газов происходит при смешивании с вторичным воздухом, попадающим в эту камеру во всех случаях одинаковым способом – через инжектора, расположенные в камере. Инжектора организованы в виде цилиндрических труб с просверленными в них отверстиями. Вторичный воздух, подаваемый в эти трубы, перед подачей подогревается в специальных воздушных каналах, примыкающих к топке котла. Это позволяет сохранять требуемую температурную среду в камере сжигания для эффективного поддержания термохимической реакции горения пиролизных газов. Процесс горения протекает при температуре около 900 градусов Цельсия, что значительно выше, чем температура горения дров в котлах прямого горения, откуда и возникает более высокий КПД работы оборудования, а так же более экономичный расход топлива.
Итоговым общим сходством можно обозначить общую конструкцию всех рассматриваемых нами котлов. У всех котлов есть зольная камера, отделенная от топки колосниковой решеткой, есть большая топочная камера, есть камера сжигания газов и есть камера отвода продуктов горения. На этом сходства заканчиваются. О принципиальных различиях мы расскажем в нашем условном не большом рейтинге котлов, который мы составили с учетом конструкционных отличий и преимуществ. Ниже расположено схематическое изображение, отражающее общие конструкционные характеристики котлов.
Теперь поговорим о принципиальных различиях, которые сосредоточены вокруг конструкции водяной рубашки котлов, способов подачи вторичного воздуха, а так же в области эффективности отъема получаемого тепла в результате горения пиролизных газов. Данный анализ мы решили представить в виде рейтинга торговых марок, рассказывая о каждой из рассмотренных нами по блокам.
Рейтинг промышленных пиролизных котлов
Информация в этом рейтинге содержит данные о наименовании продукции (торговая марка), изображения продукции, модельный ряд, ссылку на сайт производителя, видео обзор конструкции и принципа работы, а так же описательную часть, в которой можно ознакомиться с ключевыми достоинствами и недостатками моделей каждого производителя. Очередность расположения торговых марок построена на основе количества преимуществ рассматриваемых котлов. Преимущества, взятые во внимание, определены на основе нашего коллективного, но все же субъективного мнения.
Промышленные пиролизные котлы “Пиролиз Мастер”
Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Москва
Модельный ряд: 100, 120, 150, 200, 250, 300, 500, 800, 1000 кВт
Сайт производителя: PirolizMaster.ru
Изображения котла:
Котлы данной марки выпускаются на подмосковном заводе компании ЗАО “ДЕМЕТРА”. Интересным является факт того, что завод обладает весьма широким профилем ведения своей деятельности. Выпускается продукция не только в области котельного оборудования, но и продукция в области машиностроения. Исходя из нашего общения с представителем коммерческого отдела этого предприятия, мы сделали выводы о высоком уровне компетенций инженеров и прочих сотрудников, вовлеченных в процесс производства.
Теперь что касается конструктивных особенностей промышленных пиролизных котлов, выпускаемых под этой маркой. У котлов марки “Пиролиз Мастер” два ключевых отличия, выделяющих это оборудование на фоне других производителей – это способ подачи вторичного воздуха и конструкция рубашки теплообменника.
Подача вторичного воздуха в котлах данной марки организована по задней стенке топочной камеры котла. Почти у всех остальных производителей эта задача реализуется с использованием передней стенки котла, лишая стенку теплоносителя. Задняя стенка котла состоит и первой полой части по которой подается вторичный воздух и второй части, по которой циркулирует теплоноситель. Стенка отделяющая канал подачи вторичного воздуха от топочного пространства варится из двойного стального листа жаропрочной марки. Общая толщина этой стенки составляет 13мм – это лучший показатель среди всех рассмотренных котлов.
Рубашка теплообменника в этих котлах не ограничивается поверхностями по периметру топочного пространства. В самой верхней камере, расположенной над камерой сжигания пиролизных газов, наварены бесшовные трубы в шахматном порядке, что позволяет эффективнее отнимать тепло у отходящих газов, перед тем, как они покинут котел через патрубок дымохода. Эта конструкционная особенность свойственна только котлам данной марки, что выгодно отличает её от других рассмотренных нами образцами.
Так же к преимуществам котлов этой марки можно отнести наличие водяной рубашки на передней стенке котла. Эта особенность имеется еще только у одного производителя и является весомым фактором при выборе оборудования.
Промышленные пиролизные котлы “Траян”
Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 120, 150, 200, 250, 300 кВт
Сайт производителя: Trayan-Kotel.com
Промышленные котлы Траян выпускаются торгово-производственным объединением ТПО “Траян” в городе Кострома. История развития данного предприятия насчитывает более пяти лет, а управленческий и производственный состав завода работает в области производства пиролизных котлов уже около восьми лет. Линейка продукции данного производителя включает в себя не только промышленные, но и бытовые пиролизные котлы, благодаря чему торговая марка этого завода пользуется популярностью у большего количества потребителей на рынке.
Рассмотрев конструкцию, мы так же выявили в котлах Траян несколько важных на наш взгляд особенностей. В модернизированной линейке котлов, выпускаемых с осени 2015 года, подача вторичного воздуха организована через короб на задней стенке, как и в котлах марки “Пиролиз Мастер”. Это позволило пустить теплоноситель по передней стенке котла, сняв с неё высокую температурную нагрузку.
По заявлениям представителей завода, с которыми нам удалось пообщаться, дозвонившись на предприятие, котлы обладают еще одной интересной особенностью. Инжектора в котлах марки “Траян” организованы с использованием т.н. турбулизаторов, позволяющих повысить глубину сжигания газовоздушной смеси, получаемой при смешивании пиролизных газов с вторичным воздухом.
Однако, полученные продукты горения в котлах данной марки покидают топку котла не встречая на своем пути никаких поперечных поверхностей теплообменника, что не позволяет отнимать у отходящих газов из котла максимум тепловой энергии, а значит эффективность работы котла тоже нельзя считать максимальной.
Проблемой отсутствия эффективного съема тепла у продуктов горения в самой верхней камере котла так же обладают все марки, которые мы опишем ниже.
Видео обзор котлов “Траян”:
Промышленные пиролизные котлы “Буржуй-К”
Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 150, 200, 300, 400, 500, 630, 800 кВт
Сайт производителя: TeplaGarant.ru
Наше исследование показало, что торговая марка Буржуй-К сегодня является самой узнаваемой на рынке пиролизных котлов в России. И этому есть объяснение. Завод первым на нашем рынке стал предлагать продукцию подобной конструкции, а модельный ряд выпускаемой продукции является самым широким среди всех рассмотренных нами производителей. Однако, в нашем рейтинге промышленные котлы завода ТеплоГарант не попали в лидеры списка и на то есть несколько весомых аргументов.
Главными недостатками конструкции промышленных котлов Буржуй являются отсутствие водяной рубашки на передней стенке, в связи с тем, что вторичный воздух в этих котлах подается в инжектора по передней стенке. Это значит, что эффективность передачи тепла от продуктов горения в топке теплоносителю ниже, чем в ранее рассмотренных конструктивах. Вторым важным недостатком можно назвать отсутствие дополнительного съема тепла у отходящих газов в дымоход. Продукты горения, так же как и в котлах Траян, не встречают на своем пути никаких поверхностей теплообмена, позволяющих отбирать максимум тепла у отходящих газов, образованных в результате сжигания пиролизных газов.
Положительной стороной котлов данной марки можно назвать количество котлов, эксплуатирующихся в данный момент обладателями. Таковых достаточно много. Изучив множество материалов на форумах и в комментариях в сети интернет, мы сталкивались с разными отзывами о работе котлов этой марки. В большинстве своем они положительные. Это говорит о том, что в целом качество выпускаемой продукции этого завода находится на довольно приемлемом уровне.
Все же стоит отметить, что продукция этого завода многие годы не подвергается изменениям и улучшениям. На наш взгляд – это признак регрессионного развития. С чем это связано – остается только догадываться.
Главным аргументом в пользу продукции Буржуй-К мы считаем его популярность среди потребителей. Но этот аргумент сложно использовать при выборе котла для личного использования.
Промышленные пиролизные котлы “Гейзер”
Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 200, 250, 300, 400, 500, 800, 1000 кВт
Сайт производителя: KosGeyser.ru
Данные на сайте производителя этих котлов дали нам очень мало полезной информации. Пришлось детально изучать технический паспорт котла, из которого нам стало понятно как устроены и как работают котлы марки Гейзер.
Ключевым преимуществом в этих котлах является наличие дополнительных труб теплообмена, которые полностью огибаются отходящими в дымоход продуктами горения. Конструкция этих труб точно такая же, как и у котлов марки “Пиролиз Мастер”.
Стоит отметить, что подача вторичного воздуха по передней стенке, как это организовано в котлах Буржуй-К, не позволяет подняться котлам этой марки на более высокую позицию в нашем рейтинге. Для этого есть еще несколько причин, основанных на нашем субъективном мнении.
Среди таковых – низкая узнаваемость марки на рынке. Нам не удалось получить никакой информации в открытых источниках, где бы хоть как-то обсуждали промышленные котлы этого производителя. Это натолкнуло нас на мысль о том, что оборудование завода Гейзер мало эксплуатируется в промышленных котельных, а значит получить достоверную информацию о качестве выпускаемого оборудования крайне сложно.
Котлы данной марки реализуются в том же ценовом диапазоне, что и оборудование других производителей, в связи с чем, у всех, кто выбирает подобное оборудование не возникнет проблем с выбором поставщика теплоагрегата для собственной котельной.
Видео обзор конструкции и работы котельного оборудования данной марки отсутствует в сети интернет, поэтому данная марка в нашем рейтинге содержит только описательную часть.
Промышленные пиролизные котлы “Lavoro ECO”
Страна производства: Россия
Расположение завода: г. Кострома
Модельный ряд: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 кВт
Сайт производителя: Лаворо.рф
Не смотря на загадочное название марки котла, данные котлы выпускаются так же в городе Кострома.
Конструкция котла точно такая же как и в котлах марки Буржуй, поэтому мы не будем детально описывать плюсы и минусы этих котлов. О них Вы можете почитать выше.
История завода насчитывает около 5 лет работы на рынке, однако промо-материалы, доступные в сети интернет говорят о 10 годах работы завода. Этому мы не нашли никаких подтверждений, что вызывает у нас недоверие к предоставляемой компанией информацией.
Положительной стороной котлов данной марки является уникальный ассортимент выпускаемой продукции, однако он сосредоточен в бытовой линейке котлов, поэтому никак не влияет на наш рейтинг промышленного оборудования.
Анализ информации в интернете, выявил наличие негативных отзывов о промышленных котлах этой марки. Мы не можем быть уверены в достоверности этих данных, но некоторые из авторов заявляли о том, что им пришлось возвращать свои промышленные котлы марки Лаворо обратно производителю в связи с выходом из строя через короткий промежуток времени после начала эксплуатации. По словам комментаторов, в котле рубашки произошел разрыв. По нашему мнение такое могло произойти из-за нарушения сборки рубашки котла.
Завод выпускает достаточно большое количество продукции, несет полноценные гарантийные обязательства, однако риск выхода из строя оборудования в пик сезона эксплуатации, вынуждает нас поместить котлы данной марки на последнее место в нашем рейтинге.
Далеко не все производители подобных промышленных котлов попали в наш сегодняшний рейтинг. Большая часть из них оказалась кустарными производствами. Общаясь по телефону с большинством из них, мы в этом полностью убедились. На деле, многие из изученных предложений, это гаражи, небольшие цеха с штатом сотрудников 2-4 человека, в которых сварщик – он же директор. Доверять производство котла для промышленной котельной таким поставщикам – крайне рискованное занятие в связи с отсутствием полноценной гарантии на оборудование, отсутствием системности в производстве котлов, а так же во всех случаях мы убедились в отсутствии финансовых возможностей у таких мини-производителей в обеспечении обязанностей в вопросах рекламаций. Если котел выйдет из строя раньше гарантийного срока из-за производственных ошибок, шансы получить материальное возмещение у покупателя будут близки к нулю.
Хотели бы отметить, что в нашем сегодняшнем обзоре не представлены промышленные пиролизные котлы надувного типа. Это связано с тем, что на нашем рынке существует только один производитель котлов подобной конструкции, а сами котлы выпускаются в Украине. Пообщавшись с представителями всех рассмотренных производителей, мы узнали о планах выпуска подобной продукции только на заводе ЗАО “ДЕМЕТРА”, реализующим котлы под маркой “Пиролиз Мастер”. Поэтому обзор котлов с принудительной подачей воздуха, горелками и нижней камерой сжигания пиролизных газов, мы рассмотрим, когда на рынке появится хотя бы два производителя.
Спасибо за внимание, ждем наших читателей в новых обзорах котельного оборудования, которые мы постоянно публикуем на нашем сайте.
