КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОК И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ. Классификация топок котлов

6 КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ. СЖИГАНИЕ ГАЗА В ТОПКАХ КОТЛОВ - Котельные установки промышленных предприятий

6 КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ. СЖИГАНИЕ ГАЗА В ТОПКАХ КОТЛОВ

6.1 Классификация топок

На промышленных предприятиях получение различных теплоносителей осуществляется в котельных установках при сжигании различных органических топлив. Сжигание топлива в котлах и в различных технологических аппаратах осуществляется в топочных устройствах (топках).

По назначению все топки можно разделить на:

- тепловые;

- силовые;

- технологические.

Тепловые топки предназначаются для преобразования химической энергии топлива в физическую теплоту высокотемпературных газов для последующей передачи теплоты этих газов через поверхности нагрева нагреваемой среде. Силовые топки служат для получения продуктов не только с высокой температурой, но и с повышенным давлением. Эти продукты сгорания используются непосредственно для силовых целей в газовых турбинах, соплах реактивных двигателей и т.п.

Тепловые топки подразделяют на слоевые для сжигания кускового топлива и камерные – для сжигания газообразного и жидкого топлива, твердого топлива в пылевидном (мелкодробленом) состоянии, а также для сжигания смеси топлив.

Независимо от схемы организации горения полное время сгорания любого топлива в топке складывается из времени, необходимого для подвода окислителя к топливу (смесеобразования), , времени нагрева компонентов горения до температуры воспламенения и времени, необходимого для протекания самой химической реакции горения

, т.е.

. (6.1)

Этапы смешения и нагрева являются здесь физической стадией процесса , а реакций горения – химической .

Если <<, то процесс находится в кинетической области. Полное время сгорания топлива определяется в этом случае скоростью химического процесса. Для кинетической области

При », т.е. когда время транспортировки окислителя к горючему значительно больше времени, необходимого для осуществления собственно химической реакции горения, процесс находится в диффузионной области для которой ».

Если время протекания химической реакции соизмеримо со временем физической стадии (

), то процесс находится в промежуточной области и полное время сгорания топлива

определяется скоростью наиболее медленного этапа.

6.2 Конструкция топок

При слоевом процессе свободно лежащее на решетке топливо продувается снизу воздухом. Скорость газовоздушного потока в слое такова, что устойчивость слоя не нарушается, т.е. сила тяжести топливных частиц была больше создаваемой газовым потоком подъемной силы

, (6.2)

где Gч - сила тяжести частицы;

Wс – действительная скорость потока;

rп – плотность потока воздуха;

F – сечение частицы;

Процесс в кипящем слое. При увеличении скорости дутья создаваемая потоком подъемная сила может достигнуть значения, равного силе тяжести частиц, и устойчивость частиц в слое нарушается: соответствующая этому скорость дутья называется критической. С дальнейшим увеличением интенсивности дутья начинается «кипение» слоя.

В кипящем слое скорость дутья превышает предел устойчивости плотного слоя, однако средняя скорость газа в топке над слоем далека от скорости витания основной массы частиц, т.е. скорости, при которой частицы оказываются взвешенными в потоке.

Частицы топлива совершают в слое возвратно-поступательное движения до тех пор, пока их масса не уменьшится настолько, что они выносятся из слоя газовым потоком и догорают в потоке газов над слоем

, (6.3)

где Wc – действительная скорость потока в слое, м/с;

Wn – действительная скорость потока над слоем, м/с.

При этом Wn< Wc.

Факельный прямоточный процесс. При скорости газового потока в топочной камере, превышающей скорость витания частиц, последние оказываются взвешенными в газовоздушном потоке и вместе с ними начинают перемещаться, сгорая в полете в пределах топочной камеры. Такой топочный процесс называют факельным.

, (закон Стокса) (6.4)

где dч – диаметр частицы, м;

m – динамическая вязкость газовой среды, Н·с/м2;

Wn – скорость потока в камере, м/с.

Факельным процессом осуществляется сжигание газообразного и жидкого топлив. Газообразное топливо поступает в камеру вместе с воздухом через специальное устройство – горелку. При прохождении через топочную камеру газовоздушная смесь сгорает.

Вихревой (циклонный) процесс:

. (6.5)

При циклонном процессе в отличие от факельного частица циркулирует по организованному обтекаемому контуру столько, сколько необходимо для ее сгорания или выносится в камеру догорания. Циркуляция газового потока в циклонной топке сопровождается организацией на внутренней ее поверхности за счет центробежных сил подвижного слоя, подверженного интенсивному обдуванию. В результате имеют место интенсивное выгорание частиц топлива, а также весьма эффективная сепарация жидкого шлака. В циклонной камере улавливается 80-95% золы топлива. При циклонном процессе время пребывания и интенсивность обдувания частицы газовоздушным потоком увеличивается, поэтому здесь могут быть использованы более крупные частицы.

Скорость выгорания углерода, кг/(м3 ·с)

(6.6)

где Rp – результирующая константа скорости реакции, м/с;

C – концентрация окислителя, кг/м3;

SV – относительная поверхность топлива в единице объема топки, занятого горящим топливом, м2/м3.

Величина Rp зависит от температурного уровня процесса и размеров сжигания частиц.

Показатели работы топочных устройств

Показателями работы топочных устройств являются:

– обеспечение заданной топливной мощности котла;

– надежность в условиях длительной эксплуатации;

– безопасность и простота в обслуживании;

– минимальные потери от химического и механического недожога;

– возможность изменения нагрузки котла;

– достаточно высокие технико-экономические показатели и низкий расход энергии на собственные нужды;

– возможность применения резервного топлива.

Основные показатели:

– пригодность топки для данного вида топлива

– тепловая производительность

; (6.7)

– коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

– потеря теплоты от хим. и мех. неполноты сгорания

– видимая обьемная плотность тепловыделения в топке

; (6.8)

– видимая плотность теплового потока зеркала горения

; (6.9)

– видимая плотность теплового потока, через сечения топки площадью F

. (6.10)

– доля золы, уносимой газами из топки ;

– параметры воздуха (перед топкой) t, p.

bookwu.net

ТОПКИ ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ котлов Классификация топочных устройств

Топливо и котельные установки

Топочные устройства (топки) предназначаются для сжигания топлива. В большинстве случаев они служат также для передачи котельным поверхностям тепла лучеиспусканием и для сбора шлаков и золы.

Топочные устройства должны удовлетворять следующим основным требованиям:

А) соответствию виду и сорту сжигаемого топлива;

Б) соответствию производительности котла;

В) возможно более высокой экономичности;

Г) бесперебойности и надежности работы;

Д) механизации процесса сжигания топлива, а также выгрузки шлаков и золы;

Е) простоте и дешевизне.

По способу сжигания топлива топки подразделяются на слоевые и камерные. Отличительной особенностью слоевой топки является наличие колосниковой решетки, на которую периодически или непрерывно загружается топливо, подлежащее сжиганию. В небольших отопительно-производственных котельных установках для сжигания твердого топлива применяются преимущественно слоевые топки; жидкое и газообразное топливо сжигается в камерных топках.

По способу подачи топл и в а и о б сл уж и в ани я слоевые топки подразделяются на ручные, полумеханические и механические. Обслуживание топки во время ее работы заключается в выполнении трех основных операций: питании топки топливом, шуровки слоя и удалении золы и шлаков (очаговых остатков). Если. все эти операции выполняются кочегаром вручную, топка называется ручной. При полной механизации всех трех операций топка называется механической; в случае механизации части операций — полумеханической.

Советской теплоэнергетике принадлежит приоритет в освоении сжигания низкосортных топлив. Ни в одной стране мира не достигнуто таких результатов в этой области, как в СССР. Топ-

Ливный бюджет теплоэнергетики нашей страны базируется й значительной степени. на применении местных и низкосортных топлив.

СЕБЕСТОИМОСТЬ ОТПУЩЕННОГО ТЕПЛА

Итоговым технико-экономическим показателем эксплуатации котельной является себестоимость 1 млн. ккал тепла, отпущенного котельной установкой. Анализ годовых затрат на выработку тепла в котельной установке позволяет выявить недостатки эксплуатации и наметить мероприятия, …

КОМПОНОВКА ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Под компоновкой котельной установки подразумевается размещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной. Компоновка должна обеспечить удобство и безопасность обслуживания котельного оборудования и надлежащие условия труда, но не должна …

Трубопроводы

Паровые котельные установки снабжаются питательными баками, емкость которых принимается равной двухчасовому расходу воды при питании - всех работающих котлов. Обычно уста^- навливают два бака или один бак, разделенный перегородкой на …

msd.com.ua

Классификация котлов по виду теплоносителя

По виду теплоносителя котлы разделяются на водогрейные и паровые. Основными показателями водогрейного котла являются тепловая мощность, т.е. теплопроизводительность, и температура воды; основными показателями парового котла — паропроизводительность, давление и температура.

Водогрейные котлы, назначением которых является получение горячей воды заданных параметров, применяют для теплоснабжения систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических потребителей. Водогрейные котлы, работающие обычно по прямоточному принципу с постоянным расходом воды, устанавливают не только на ТЭЦ, но и в районных отопительных, а также отопительно-производственных котельных в качестве основного источника теплоснабжения.

Паровой котёл — установка, предназначенная для генерации насыщенного или перегретого пара, а также для подогрева воды (котёл отопительный).

По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы (парогенераторы) могут быть подразделены на две группы: водотрубные котлы и жаротрубные котлы. В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В жаротрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а вода омывает трубы снаружи.

паровой котел

По принципу движения воды и пароводяной смеси парогенераторы подразделяются на агрегаты с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией. Последние подразделяются на прямоточные и с многократно-принудительной циркуляцией.

Основные элементы паровых и водогрейных котлов, их обслуживание

Топки для сжигания газообразных, жидких и твердых топлив. При сжигании газа и мазута, а также твердого пылеугольного топлива используются, как правило, камерные топки. Топка ограничена фронтальной, задней, боковыми стенами, а также подом и сводом. Вдоль стен топки располагаются испарительные поверхности нагрева (кипятильные трубы) диаметром 50…80 мм, воспринимающие излучаемую теплоту от факела и продуктов сгорания. При сжигании газообразного или жидкого топлива под камерной топки обычно не экранируют, а в случае угольной пыли в нижней части топочной камеры выполняют «холодную» воронку для удаления золы, выпадающей из горящего факела.

Верхние концы труб ввальцованы в барабан, а нижние присоединены к коллекторам путем вальцовки или сварки. У ряда котлов кипятильные трубы заднего экрана перед присоединением их к барабану разводят в верхней части топки в несколько рядов, расположенных в шахматном порядке и образующих фестон.

Для обслуживания топки и газоходов в котельном агрегате используется следующая гарнитура: лазы, закрываемые дверцы, гляделки, взрывные клапаны, шиберы, поворотные заслонки, обдувочные аппараты, дробеочистка.

Закрываемые дверцы, лазы в обмуровке предназначены для осмотра и производства ремонтных работ при останове котла. Для наблюдения за процессом горения топлива в топке и состоянием конвективных газоходов служат гляделки. Взрывные предохранительные клапаны используются для защиты обмуровки от разрушения при хлопках в топке и газоходах котла и устанавливаются в верхних частях топки, последнего газохода агрегата, экономайзера и в своде.

Для регулирования тяги и перекрытия борова служат чугунные дымовые шиберы или поворотные заслонки.

При работе на газообразном топливе, чтобы предотвратить скопление горючих газов в топках, дымоходах и боровах котельной установки во время перерыва в работе, в них всегда должна поддерживаться небольшая тяга; для этого в каждом отдельном борове котла к сборному борову должен быть свой шибер с отверстием в верхней части диаметром не менее 50 мм.

Обдувочные аппараты и дробеочистка предназначены для очистки поверхностей нагрева от золы и сажи.

Для снижения возможности отложения накипи на испарительных поверхностях нагрева применяется внутрикотловая обработка воды: фосфатирование, щелочение, использование комплексонов.

водогрейный газовый котел

Фосфатирование имеет целью создать в котловой воде условия, при которых накипеобразователи выделяются в форме неприкипающего шлама. Для осуществления этого необходимо поддерживать определенную щелочность котловой воды.

В отличие от фосфатирования обработка воды комплексонами может обеспечить безнакипный и бесшламовый режимы котловой воды. В качестве комплексона рекомендуется использовать натриевую соль «Трилон Б».

Поддержание допустимого по нормам солесодержания в котловой воде осуществляется продувкой котла, т.е. удалением из него некоторой части котловой воды, всегда имеющей более высокую концентрацию солей, чем питательная вода.

Для снижения солесодержания пара в некоторых котлах применяется промывка пара питательной водой.

Вы можете задать интересующие вопросы, позвонив по телефону +7 (383) 363-70-87

или написав нам на электронную почту: [email protected]

наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.

ЗАПРОС РАСЧЕТА КОТЕЛЬНОЙ

Выберите по мощности:

xn--90aeebndqvdfdqkj.xn--p1ai

КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОК И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ

Сжигание топлива в котлах и в различных технологических аппаратах осуществляется в топочных устройствах (топках). При использовании в качестве источника энергии физической и химической теплоты отходящих газов промышленных печей для подвода к котлу такого теплоносителя применяют различные устройства.

Общая классификация топочных устройств показана на рис. 31

По назначению все топки можно разделить на тепловые, силовые и технологические.

Силовые топки служат для получения продуктов сгорания не только с высокой температурой, но и с повышенным давлением. Эти продукты сгорания используются непосредственно для силовых целей в газовых турбинах, соплах реактивных двигателей, поршневых двигателях и т. п.

Рис. 31. Общая классификация топочных устройств

В технологических топках сжигание топлива или протекание экзотермических реакций при переработке сырья совмещается с использованием в элементах котла выделяющейся при этом теплоты. Рассмотрим в основном тепловые топки котлов, а также некоторые непосредственно к ним относящиеся топочные устройства технологического назначения.

Как это показано ранее, тепловые топки подразделяют на слоевые для сжигания кускового топлива и камерные—для сжигания газообразного и жидкого топлива, твердого топлива в пылевидном (мелкодробленом) состоянии, а также для сжигания смеси топлив. Слоевые и камерные топки, в свою очередь, могут быть классифицированы по ряду признаков(рис.32).

Независимо от схемы организации горения полное время сгорания любого топлива в топке котла τr складывается из времени, необходимого для подвода окислителя к топливу (смесеобразование), τсм, времени нагрева компонентов горения до температуры воспламенения τн и времени, необходимого для протекания самой химической реакции горения, τх т. е.

τr= τсм+ τн+ τх , (15.1)

Этапы смешения и нагрева являются здесь физической стадией процесса τф, а реакции горения — химической τх.

Если τф<< τх то процесс находится, как известно, в кинетической области. Полное время сгорания топлива определяется в этом случае скоростью (кинетикой) химического процесса. Для кинетической области τr ≈ τх

Рис. 32. Классификация слоевых топок

При τф>> τх т. е. когда время транспортировки окислителя к горючему значительно больше времени, необходимого для осуществления собственно химической реакции горения, процесс находится в диффузионной области, для которой τr ≈ τх.

Если время протекания химической реакции соизмеримо со временем физической стадии (τх ≈ τф), то процесс находится в промежуточной области и полное время сгорания топлива τr определяется скоростью наиболее медленного этапа.

При сжигании газообразного топлива физическими стадиями процесса являются, образование горючей смеси из газа и окислителя (воздуха) и прогрев ее до температуры воспламенения. Горение газовоздушной смеси протекает с достаточно интенсивным тепловыделением, поэтому на прогрев ее до воспламенения требуется незначительное время. Кроме того, прогрев часто проходит параллельно с завершением смесеобразования, поэтому он не требует дополнительного времени. Таким образом, практически из подготовительных этапов физической стадии определяющим является этап смешения, т. е. τф ≈ τсм.

Рис. 33. Схема подачи в топку газа и окислителя:

Вг— подача топлива; VIв — воздух, подаваемый совместно

с топливом; VIIв — воздух, подаваемый раздельно

Время τсм зависит от способа подачи в топку газа – топлива и окислителя (рис. 33).

При подаче в топку через горелку предварительно перемешанной газовоздушной смеси (VIв=Vв; VIIв=0) имеем τсм =0. В этом случае имеет место так называемый кинетический принцип организации процесса горения топлива. При раздельной подаче в топку горючего газа и окислителя (VIв=0; VIIв= Vв), когда τсм имеет наибольшее значение, реализуется диффузионный принцип, а при подаче в топку частично перемешанной смеси (VIв>0; VIIв>0) — смешанный принцип организации процесса горения газообразного топлива.

Рис. 34. Схема горения капли жидкого топлива: 1— жидкость топлива; 2— пары топлива; 3 — зона горения; 4 — область диффузии окислителя и продуктов сгорания

При сжигании в камерной топке жидкого топлива физическими стадиями процесса являются этапы предварительного тонкодисперсного распыления топлива на мелкие капли, прогрев их, испарение и образование горючей смеси. Химической стадией процесса является этап горения этой смеси. Схема горения капля жидкого топлива показана на рис. 34.

Процесс горения твердого топлива также состоит из ряда последовательных этапов. В первую очередь происходят смесеобразование и тепловая подготовка топлива, включающая подсушку и выделение летучих. Получающиеся при этом горючие газы и коксовый остаток при наличии окислителя далее сгорают с образованием дымовых газов и твердого негорючего остатка — золы. Наиболее длительным оказывается этап сгорания кокса - углерода, который является основной горючей составляющей любого твердого топлива. Так, например, для антрацитов содержание углерода на горючую массу составляет 93—95, а для дров и торфа 50—60 %. Поэтому механизм горения твердого топлива в значительной степени определяется горением углерода.

15.2 Показатели работы топочных устройств

К современным топочным устройствам котлов предъявляется ряд требований: топочное устройство должно обеспечить заданную тепловую мощность установки с получением теплоносителя требуемых параметров; оно должно быть надежным в условиях длительной эксплуатации, безопасным и простым в обслуживании; при работе топки сгорание топлива должно быть по возможности более полным с минимальными потерями от химической и механической неполноты сгорания; должна иметься возможность изменения нагрузки котла в достаточно широком диапазоне; топка должна иметь относительно небольшой расход энергии на собственные нужды; должна быть предусмотрена возможность применения резервного топлива.

Основными показателями топочного устройства являются:

1) пригодность для сжигания данного топлива;

2) тепловая производительность МВт,

Q=ВрQрр ; (15.2)

3) коэффициент избытка воздуха на выходе из топки αт

4) потеря теплоты от химической неполноты сгорания qх.н, %;

5) потеря теплоты от механической неполноты сгорания qм.н, %;,

6) видимая объемная плотность тепловыделения в топке qv, МВт/м3, характеризующая возможность сжигания в единице объема топки топлива Вр, кг/с (или м3/с) при располагаемой теплоте Qрн, МДж/кг (или МДж/м3 с минимально допустимыми значениями qх.н и qм.н

qv= ВрQрр/Vт; (15.3)

7) видимая плотность теплового потока зеркала горения (для слоевых топок) qR , МВт/м2, характеризующая возможность сжигания на решетке площадью R, м2, топлива в количестве Вр, кг/с, с теплотой сгорания Qрн, МДж/кг, при минимально допустимых значениях qх.н и qм.н

qR= ВрQрн/R; (15.4)

8) видимая плотность теплового потока, МВт/м2 через сечение топки площадью Fт

qF= ВрQрр/Fт; (15.5)

9) доля золы, уносимой газами из топки, аун;

10) необходимое давление воздуха перед топкой - р, Па;

11) температура дутьевого воздуха tв °С.

studopedya.ru

5.5 Потеря с физической теплотой шлака

Потеря с физической теплотой шлака Q6(q6) возникает потому, что при сжигании твердого топлива удаляемый из топки шлак имеет высокую температуру. Это относится к топкам с жидким шлакоудалением, для которых q6 = 1 ÷ 2 % , а также к слоевым топкам.

Потеря теплоты , %, определяется

, % (5.20)

где ;

(сt)зл – энтальпия золы, МДж/кг.

Для топок с жидким шлакоудалением температура шлака принимается равной температуре нормального жидкого шлакоудаления, а при твердом шлакоудалении – равной 600 0С.

При камерном сжигании топлива и твердом шлакоудалении потеря q6 учитывается только для топлив с большим содержанием золы .

В котлах имеются потери теплоты на охлаждение различных элементов. Эту потерю определяют

. (5.21)

Рисунок 5.1 - К определению коэффициента избытка воздуха в топке котла

Рисунок 5.2 - К определению температуры уходящих газов

Рисунок 5.3 - Изменение температуры уходящих газов с изменением нагрузки

Рисунок 5.4- Зависимость потери теплоты от химической неполноты сгорания

от объемной плотности тепловыделения

Рисунок 5.5 - Зависимость потери теплоты от наружного охлаждения от

паропроизводительности котла без хвостовых поверхностей (1)

и с хвостовыми (2)

6 Классификация топочных устройств промышленных котлов. Сжигание газа в топках котлов

6.1 Классификация топок

По назначению все топки можно разделить на:

- тепловые;

- силовые;

- технологические.

Независимо от схемы организации горения полное время сгорания любого топлива в топке складывается из времени, необходимого для подвода окислителя к топливу (смесеобразования),, времени нагрева компонентов горения до температуры воспламененияи времени, необходимого для протекания самой химической реакции горения, т.е.

. (6.1)

Этапы смешения и нагрева являются здесь физической стадией процесса , а реакций горения – химической.

Если <<, то процесс находится в кинетической области. Полное время сгорания топлива определяется в этом случае скоростью химического процесса. Для кинетической области.

При , т.е. когда время транспортировки окислителя к горючему значительно больше времени, необходимого для осуществления собственно химической реакции горения, процесс находится в диффузионной области для которой.

Если время протекания химической реакции соизмеримо со временем физической стадии (), то процесс находится в промежуточной области и полное время сгорания топливаопределяется скоростью наиболее медленного этапа.

6.2 Конструкция топок

, (6.2)

где Gч - сила тяжести частицы;

Wс – действительная скорость потока;

п – плотность потока воздуха;

F – сечение частицы;

С – коэффициент сопротивления при внешнем обтекании частицы, зависит от числа Рейнольдса. В слоевых топках размер частиц топлива 20-30 мм и более.

, (6.3)

где Wc – действительная скорость потока в слое, м/с;

Wn – действительная скорость потока над слоем, м/с.

При этом Wn< Wc.

, (закон Стокса) (6.4)

где dч – диаметр частицы, м;

Wn – скорость потока в камере, м/с.

Вихревой (циклонный) процесс:

. (6.5)

Скорость выгорания углерода, кг/(м3 ·с)

(6.6)

где Rp – результирующая константа скорости реакции, м/с;

C – концентрация окислителя, кг/м3;

SV – относительная поверхность топлива в единице объема топки, занятого горящим топливом, м2/м3.

Величина Rp зависит от температурного уровня процесса и размеров сжигания частиц.

Показатели работы топочных устройств

studfiles.net

Классификация слоевых топок

Котельные установки

Обслуживание топки, в которой сжигание топлива осуществляется на решетке, связано с выполнением следующих операций:

• подача топлива в топку;

• шурование слоя - перемещение кусочков топлива относительно друг

Друга и по отношению к колосниковой решетке;

• удаление из топки шлака.

Механизация топочных устройств имеет большое значение. При полной механизации кочегар превращается в машиниста парового котла, освобождаясь от необходимости затраты физического труда. Кроме того, уменьшается зависимость эффективности работы от индивидуальных качеств кочегара, имеющая место при ручном обслуживании.

Механизация повышает общую эффективность работы котельного агрегата, увеличивает экономичность его работы.

Задача механизации топочных устройств особо актуальна в установках малой и средней мощности, потребляющих большое количество топлив.

Механизировать можно одну, две либо все три перечисленные выше операции, из которых состоит обслуживание слоевой топки.

В зависимости от степени механизации указанных операций топочные устройства подразделяют на следующие виды:

• топки немеханизированные, в которых все три операции выполняют вручную;

• топки полумеханические, в которых механизированы лишь одна либо две операции;

• топки механические, в которых механизированы все три операции.

Характер подачи топлива в топку оказывает решающее влияние на производительность и экономичность топочного устройства. Преимущества непрерывной подачи топлива перед периодической будут показаны ниже, при детальном рассмотрении конструкций топочных устройств.

По режиму подачи топлива на решетку различают топочные устройства:

• с периодической загрузкой топлива;

• с непрерывной загрузкой топлива.

В слоевых топках большое значение имеет надежность воспламенения топлива. По организации тепловой подготовки и воспламенения топлива в слое различают:

• топки с нижним воспламенением;

• топки с верхним воспламенением;

• топки со смешанным воспламенением.

Нижнее, наиболее эффективное воспламенение, обеспечивающее интенсивную тепловую подготовку топлива, достигается при загрузке свежего топлива на горящий слой.

Верхнее воспламенение обычно связано с прогревом и воспламенением топлива за счет лучистого теплообмена слоя с топочными газами и обмуровкой и контакта с горящим топливом.

В смешанных схемах воспламенения имеют место частично и верхнее, и нижнее воспламенение.

Собираетесь приобретать оборудование для обогрева? Присмотритесь к твердотопливным котлам – технике, работающей на самом недорогом и доступном топливе.

Без высокопроизводительных и эффективных твердотопливных отопительных котлов невозможно представить себе жизнь ни одного современного человека. В настоящее время потребительский рынок предлагает широкий ассортимент печных агрегатов например на сайте santehhaus.com.ua, использующих …

Котел включает в себя два независимых пластинчатых теплообменника и трехходовой клапан с электроприводом, что увеличивает скорость нагрева горячей сантехнической воды.

msd.com.ua

Классификация твердотопливных котлов | О продукции

Чем хороши твердотопливные котлы длительного горения:

невысокая стоимость топлива и его доступность
автономность котла, т.е. для его работы не требуется электричества
большой срок эксплуатации
широкий диапазон мощностей от 8 кВт до 1 МВт

Главной особенностью работы котла на твердом топливе является инерционность процесса сгорания, т.е. невозможность резко прервать его работу в экстренном случае (перегрев). Именно поэтому рекомендуется устанавливать специальные защитные приспособления, одним из которых является теплообменник, через который, до того, как попасть в систему отопления, протекает и охлаждается (в случае перегрева котла холодной водой из водопровода) теплоноситель. А для большей тепловой отдачи и сокращения количества загрузок можно вместе с твердотопливным котлом дополнительно установить буферную емкость - тепловой гидроаккумулятор, исполняющий роль огромного термоса, который накапливает избыточное тепло и затем отдает его в систему отопления. С уменьшением температуры на улице дом начинает терять тепло: так при +15°С дом теряет порядка 2 кВт в час, а при 0°С - уже 8 кВт в час и так далее...

Необходимо подчеркнуть, что возможность управлять мощностью твердотопливного котла находится в очень узких пределах (или дрова горят – котел выдает максимальную мощность, или – не горят (тогда мощность равна 0 кВт). Возможно конечно, уменьшить доступ кислорода в топку прикрыв заслонку и снизить интенсивность горения, но эффект от этого будет незначительный, мощность снизиться не более чем на 25%. А если Вы топите котел в межсезонье (например ранней весной или поздней осенью, когда температура на улице находиться в районе 0°С и дом теряет только около 8 кВт в час) – получается, что количество тепла отдаваемого котлом системе отопления, а соответственно и количество сжигаемых дров, в разы превышают ту норму, которая необходима для комфортного проживания в доме при данной температуре окружающей среды. И куда же уходит этот излишек мощности - есть два варианта:

перегретые радиаторы – и в доме очень жарко;
закипевший отопительный котёл, что чревато повреждениями самого котла и всей системы отопления.

Вот для того чтобы не терять эту «лишнюю» мощность мы и аккумулируем ее в буферной ёмкости. Благодаря ей весь отопительный сезон вы будете тратить в 2 раза меньше топлива, правда, за исключением дней, когда температура будет ниже -15°С. В это время буферная ёмкость не будет работать, так как количество тепла отдаваемого котлом будет примерно равняться теплопотерям дома при такой низкой температуре, но по статистике таких дней в году не более 30.

К дополнительным плюсам такой системы можно отнести:

автоматизация контроля за безопасностью;
возможность ступенчатого регулирования температуры;
возможность подключения газового котла в ту же систему с минимальными затратами.

К минусам можно отнести размеры буферной ёмкости. Даже самая маленькая 500- литровая емкость имеет диаметр 800 мм и высоту около 1800 мм, т.е. для монтажа такой емкости требуется большая площадь котельной более 5 квадратных метров площади.

Твердотопливные котлы классифицируют

I) по материалу теплообменника:

чугунный
стальной

Основой чугунного котла являются топка, секционный блок, образующий «рубашку» котла, и газоход. При такой конструкции не возникает проблем с ремонтом и подбором необходимой мощности. Кроме того, чугунные котлы, в отличие от стальных, показывают лучшую устойчивость к коррозии, но такие котлы требуют более частого ремонта, в отличие от стальных. Для чугунных котлов требуется фундамент или прочный пол, что обусловлено их тяжестью. Стальные котлы, отличающиеся меньшей инерционностью, более стремительным выходом на заданный тепловой режим и более точным его поддержанием, представлены на рынке в гораздо большем объеме. Однако, в отличие от чугунных, стальные котлы являются более требовательными к видам топлива.

II) по виду потребляемого топлива:

на дровах: Defro DS
на угле: Defro Optima Komfort Std | Defro Optima Std | Defro Optima Komfort Plus Std
на пеллетах: Defro Duo Pellet
на щепе: Defro AKM

III) по способу загрузки топлива

котлы бывают с ручной загрузкой и твердотопливные котлы, оборудованные устройствами автоматической подачи топлива (шнеками), получившие широкое распространение в европейских странах. И это не случайно - они обладают огромными преимуществами, которыми, к сожалению, наш потребитель не может воспользоваться в полном объёме из-за сравнительно высокой стоимости котлов и недоступности такого вида топлива как уголь эко-горошек. Котлы с подачей могут работать в зависимости от типа горелки на таких видах топлива как уголь фракцией до 25 мм, пеллетах, сухой древесной стружке. Самое главное преимущество в том, что, загрузив бункер один раз, к котлу не нужно обращаться долгое время от трёх до семи и более дней в зависимости от размеров бункера. КПД этих котлов очень высокий, выбросы в атмосферу минимальны, установленная температура поддерживается стабильно, что позволяет использовать погодозависимые программаторы. Естественно, для работы этих котлов необходимо автономное электрическое питание - простым бесперебойником здесь не обойтись.

IV) по типу автоматики управления котлом

энергонезависимые (приток воздуха регулируется механическим регулятором тяги)
энергозависимые (обычно приток воздуха регулируется нагнетающим вентилятором, управляемым электронным блоком управления)

Термостатические регуляторы тяги Regulus RT3 используются для регулирования мощности котлов на твердом топливе, что происходит путем управления клапаном подачи воздуха в камеру сжигания. Преимуществом регулятора тяги Regulus является мощная, механически крепкая и термостойкая конструкция. Благодаря двойной шкале регуляторы могут быть установлены как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Регулятор тяги Regulus RT3 работает без подпитки электрическим током, термостатический элемент поддерживает заданную температуру нагревательной воды, выходящую из котла, на величине, настроенной на рукоятке, для чего открывает или закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания, и тем самым увеличивает или уменьшает мощность котла.

Принцип работы блока управления у всех твердотопливных котлов одинаков, с термодатчика в рубашке котла, в блок управления поступает сигнал о температуре теплоносителя, если температура опускается ниже заданной пользователем, то блок управления включает вентилятор наддува и (нагоняет) необходимую температуру.

После того как твердотопливный котёл достиг установленной температуры, вентилятор выключается и блок управления переходит в режим ожидания (тления) а когда температура падает, снова включается вентилятор для поднятия температуры. В режиме ожидания, периодически, кратковременно включается вентилятор для того, что бы топливо совсем не затухало и для удаления газов из камеры сгорания.

В блоке управления так же предусмотрены функции регулирования скорости вентилятора и периодов между продувками и их продолжительность. Всё это дает возможность настроить котёл на любое топливо, понятно, что для сухих дров не нужна полная мощность вентилятора, потому что они будут очень быстро сгорать, а уголь наоборот требует больше кислорода и хорошую тягу дымохода. В задней части котла имеется шибер, которым при необходимости можно дополнительно регулировать тягу.

Ещё к блоку управления есть возможность подключения циркуляционного насоса. Для чего это нужно? Подключенный к блоку насос не включится, пока котёл не наберёт температуру, а так же если твердотопливный котёл долгое время не набирает температуру (например закончилось топливо) включится режим анти замерзания и насос периодически будет гонять воду по система что бы она не замёрзла. Дополнительно к БУ можно подключить насос на бойлер косвенного нагрева, если он у вас предусмотрен в системе. Этот насос будет включаться, когда температура воды в бойлере будет опускаться ниже заданной, так же можно установить режим приоритетности, когда котёл в первую очередь даёт тепло на систему отопления, а уж потом на бойлер или наоборот вариант для лета.

V) По способу сжигания топлива

твердотопливные котлы делятся на «классические» и пиролизные (газогенераторные). Если с обычными «классическими» котлами ситуация понятна, сгорает твердое топливо – нагревается вода – теплоноситель посредством радиаторов отдает тепло помещениям, то в случае пиролизных котлов происходят несколько другие процессы.

В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива. Суть заключается вот в чем. Под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть - так называемый пиролизный газ и твердый остаток - древесный уголь (кокс). Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 - 800°С. Этот процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха. Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии.

Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Разница для потребителя заключается в том что, в случае использования пиролизного котла, время между загрузками, в отличии от обычного котла увеличивается в 2 раза и более. Следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более котел работающий на угле. Следовательно, пиролизные котлы более экологичны. Также в процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.

Отметим, что пиролизные котлы стоят дороже классических твердотопливных.

www.defro-kotly.by

Каталог товаров:

Контакты

Статистика сайта

КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОК И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ. Классификация топок котлов

6 КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ. СЖИГАНИЕ ГАЗА В ТОПКАХ КОТЛОВ - Котельные установки промышленных предприятий

где Gч - сила тяжести частицы;

F – сечение частицы;

Показателями работы топочных устройств являются:

ТОПКИ ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ котлов Классификация топочных устройств

СЕБЕСТОИМОСТЬ ОТПУЩЕННОГО ТЕПЛА

КОМПОНОВКА ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Трубопроводы

Классификация котлов по виду теплоносителя

КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОК И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ

5.5 Потеря с физической теплотой шлака

6 Классификация топочных устройств промышленных котлов. Сжигание газа в топках котлов

6.1 Классификация топок

Классификация слоевых топок

Классификация твердотопливных котлов | О продукции

Смотрите также