Котлотех Приблизительное время чтения: 6 минут
Содержание:
В промышленности котлы на угле используют для обогрева помещений, нагрева воды или для получения насыщенного пара высокого давления. Они считаются самыми экономичными, так как уголь самый дешевый вид топлива.
Каждый год производят современные модификации оборудования уже существующих моделей и конструируют новые с улучшенным дизайном, теплоизоляцией, повышенным коэффициентом полезного действия и другими эксплуатационными характеристиками.
Конструктивные особенности угольных котлов
Промышленные котлы на угле изготавливают из двух материалов – стали или чугуна. Тип стали, который применяют при изготовлении – жаропрочный котловой. Стальные пластины толщиной не менее 4 мм и трубы свариваются между собой, теплообменник обматывается толстым слоем минеральной ваты, которая способна выдержать любые температуры.
Теплообменники применяют двухходовые и трехходовые. Такие котлы устойчивы к внутреннему давлению, удобны в обслуживании и легко ремонтируются.
Котлы из чугуна изготавливают путем литья. Конструкция состоит из секций, которые монтируются между собой с помощью резьбового соединения и герметиков, выдерживающих воздействие высоких температур.
О том, какие работают водогрейные системы, читайте здесь.
Чтобы увеличить мощность, достаточно добавить одну или две дополнительные секции. Кроме того, при выходе из строя одной секции, ее можно без проблем заменить. Срок эксплуатации чугунного котла может достигать 25 лет. Он не подвергается коррозии, невосприимчив к накипи, но от перепадов температуры водоснабжения могут возникать трещины. При одинаковой мощности чугунный имеет меньшие габариты, чем стальной.
Теплота сгорания при использовании разных видов топлива.
| Вид топлива | Теплота сгорания | Примерная цена |
| Дрова | 3100 ккал/кг | 2000 руб/куб.м |
| Пеллеты | 4500 ккал/кг | 3,6 руб/кг |
| Уголь, антрацит | 7000 ккал/кг | 4,5 руб/кг |
| Газ | 8200 ккал/м3 | 15 руб/куб.м |
Котлы автоматические на угле, преимущества устройств длительного горения
Современное оборудование – угольные автоматические котлы. Они очень удобны в использовании – нет необходимости постоянно контролировать наличие угля в топке.
Принцип работы: управление осуществляется с помощью микроконтроллера, который, в свою очередь, связан с датчиками, контролирующими подачу угля, выброс дыма, нагрев воды, заполнение бункера золой и регулирующими интенсивность горения.
Котел работает по принципу «старт–стоп»: когда вода достигает температуры, заданной на датчике, система прекращает свою работу. Когда вода остывает на 10 градусов ниже заданной, автоматический блок включает дымосос и снова активируется процесс горения, пока вода не нагреется до заданных значений.
Подробнее о водогрейных котлах читайте здесь.
В теплую погоду или межсезонье датчики настраивают таким образом, чтобы количество «старт-стопов» было наименьшим, что позволяет значительно экономить топливо. Автоматический котел достаточно разжечь в начале отопительного сезона и подкладывать время от времени уголь. Уголь находится в бункере большого объема и его хватает на несколько суток. Размер зольника также позволяет сжигать все количество угля из бункера, при этом он не засоряется.
Один раз в месяц из дымохода и труб нужно удалять пыль и грязь. Один раз в три месяца удаляются остатки угля и золы из прохода между резервуаром и решеткой.
Котлы длительного горения на угле имеют ряд преимуществ, а именно:
- простая конструкция;
- автоматический пуск и остановка агрегата;
- стабильная температура воды;
- контроль работы устройства;
- можно использовать все виды угля;
- надежность в эксплуатации;
- устройства безопасности и аварийного отключения.
Пылеугольные котлы
Пылеугольные котлы широко распространены по всей территории страны и используются в промышленности и хозяйственной деятельности. Основное их применение – на тепловых электростанциях. Они способны производить за один час 820 тонн пара. Самое главное их достоинство – могут работать на угле самого низкого качества. Существует несколько видов пылеугольных котлов:
- с кольцевой топкой;
- с системой подачи и сжигания пыли высокой концентрации;
- с системой стадийно-ступенчатого сжигания топлива;
- с системой нижнего дутья;
- с системой встроенных теплообменников;
- с прямоточными и вихревыми низкоэмиссионными горелками.
Все модификации способны повысить выжигаемость угля низкого качества при сравнительно небольшом выбросе вредных веществ в атмосферу.
Коэффициент полезного действия котла с кольцевой топкой – около 96 процентов, обеспечивается устойчивое воспламенение угля, низкий уровень выброса углекислого газа в атмосферу, при этом температура в топке равномерно распределяется по всему периметру.
Типы пылеугольных горелок
Процесс смесеобразования в пылеугольных топках можно разделить на два этапа: смесеобразование – в горелке и в топке. Все современные промышленные пылеугольные устройства основаны на принципе, который позволяет регулировать первичное смесеобразование (в горелке), предоставляя возможность горению заканчиваться в естественной форме в топочной камере.
По конструктивному оформлению все пылеугольные горелки разделяют на:
- щелевые;
- круглые.
Щелевые прямоточные горелки характеризуются тем, что аэросмесь подается в топку через узкие щели. Они отличаются дальнобойностью, поэтому их имеет смысл применять в топках при встречном либо при угловом расположении горелок. Поджиг происходит по внешней поверхности.
Вторичный воздух, который подводится через горелку, может подаваться либо по краям первичной смеси, либо в центре, между двумя струями первичной смеси. Целесообразнее применять схему, при которой улучшаются условия воспламенения пылевоздушной смеси.
Чем толще струя первичной смеси и длиннее факел, тем медленнее происходит прогрев смеси и ее сгорание. В процессе эксплуатации часто используются многощелевые горелки, в которых вместе с тонкими струями подаются первичная аэросмесь и вторичный воздух (сжигание топлива происходит в тонких струях). Такие горелки обеспечивают лучшее смесеобразование и имеют более короткий факел.
При угловом расположении применяют щелевую угловую поворотную горелку. Сопла при помощи электродвигателя могут поворачиваться вверх-вниз, отклоняясь от горизонтальной плоскости на 12-20°. Это позволяет менять положение факела в топке, а значит можно регулировать перегрев пара в перегревателе.
Иногда применяются щелевые горелки с рассекателем. Рассекатель необходим для раскрытия факела. При этом, обеспечивается подсос горячих газов к корню факела, а это значительно улучшает процесс воспламенения.
Промышленные котлы на угле самый оптимальный вариант в регионах, где нет возможности подключиться к централизованной газовой системе отопления или где нет возможности поставить электрическое оборудование. Их применение позволяет снизить расходы на отопление, обслуживание и монтаж котельного оборудования.
Они надежны в эксплуатации и обслуживании, гарантируют полное сжигание сырья, обеспечивает горячей водой и теплом большие помещения, окупаемость такого оборудования – до 2 лет.
