Как работают твердотопливные котлы

22.11.2017 5:56

Даже в условиях жестокого энергетического кризиса, далеко не все знают, о существовании твердотопливных котлов длительного горения.

В предыдущей публикации украинский он-лайн журнал о строительстве ProfiDom.com.ua, рассказал о видах твердотопливных котлов и о том, как можно с их помощью экономить электроэнергию.

Сегодня, мы расскажем о принципах работы твердотопливных котлов и способах их эксплуатации. Отметим, что спонсором рубрики является компания «ИВАэнергосервис»: энергосберегающие твердотопливные котлы Altep (Альтеп) – заказ, консультации, доставка, установка. Товары компании: твердотопливные котлы.

Как работает твордотопливный котел

В принципе, все просто, - в его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель - вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием элементарных законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс — длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива — брикетов, угля или пеллетов — происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Сократить расходы на энергообеспечение можно с помощью твердотопливных котлов компании «ИВАэнергосервис»: заказ, консультации, доставка, установка. Товары компании: твердотопливные котлы.

Пиролизный котел или газогенератор

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.

2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

- Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.

- Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.

- Полная автоматизация процесса.

- Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые недостатки:

- Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.

- Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.

- Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.

- Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Узнать больше о товарах для энергосбережения – твердотопливных котлах – в компании «ИВАэнергосервис»: заказ, консультации, доставка, установка. Товары компании: твердотопливные котлы.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла?

- Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива.

- Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена.

- В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе.

- В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов.

- И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

В следующей публикации мы рассмотрим достоинства и недостатки существующих моделей твердотопливных котлов и основные принципа их монтажа