Твердотопливные котлы. Виды, типы, топливо
Сжигание твердого топлива, это первый вид отопления появившийся в человеческих руках для обогрева помещений. Современные твердотопливные котлы ничем не напоминают даже то оборудование что было распространено 10-15 лет назад.
На текущий момент твердотопливный котел это достаточно высокотехнологичное устройство для сжигания топлива и преобразование его в тепло в доме. Существует большое разнообразие твердотопливных котлов, благодаря простоте конструкции, подобное оборудование может быть применено в любой сфере деятельности человека. И исходя из этого, простейшие модели таких котлов изготавливаются практически повсеместно.
Виды топлива и особенности их сжигания
Для начала рассмотрим само топливо. Итак что же такое твердое топливо? Если коротко, то это дрова, уголь, брикеты, пеллеты. Рассмотрим эти виды топлив по порядку.
Дрова — куски древесины, которые предназначены для сжигания в котлах или просто на костре.
Сами по себе дрова отличаются довольно значительно от вида дерева из которого они изготовлены.
Так же и отличается то как они горят, какие запахи выделяют при сгорании и т.п.
Перед тем как рассмотреть сами дрова, стоит уточнить в чем же их измеряют. Для измерения объема дров пользуются понятиям: насыпь, складометр(скл./м) и кубометр(куб./м). Складометр можно представить как куб(1 метр высота, 1 метр глубина и 1 метр ширина) плотно уложенных дров.1 складометр это около 0,75 кубометра цельной древесины.
1 складометр сухой древесины лиственных пород заменяет от 200 до 210 литров жидкого топлива или 200-210 м3 природного газа.
Уголь - это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящий в основном из углерода и ряда других химических элементов.
Уголь представляет собой топливо которое добывается и используется для сжигания достаточно давно и до сегодняшнего дня.
Состав угля зависит от возраста и условий углефикации: самый молодой - бурый уголь, затем идет каменный уголь, старше всех антрацит. Со старением происходит концентрирование углерода и уменьшение содержания летучих составляющих, в частности, воды. Так, бурый уголь имеет влажность 30-40%, более 50% летучих компонентов, в антрацита оба показателя составляют 5-7%.
Пеллеты (топливные гранулы) - это универсальное топливо, которое представляет собой прессованные под высоким давлением натуральное сырье растительного происхождения в форме цилиндрических гранул стандартного размера. Сырьем для их производства является кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома и др.).
Несколько фактов о пеллетах:
- При производстве топливных гранул не используется химические связующие добавки.
- Пеллеты (топливные гранулы) представляют собой современный универсальный вид биотоплива, по эффективности использования равноценный каменному углю.
- Чаще всего материалами для производства пеллет служат отходы, полученные в процессе обработки древесины (кора, ветки, опилки, опилки), торф, сельскохозяйственные отходы (солома, некондиционный лен), органические упаковочные материалы, картонная тара и т.д.
- Процесс изготовления пеллет состоит из нескольких последовательных этапов: дробление, сушки и грануляции.
В зависимости от типов сырья используемого при производстве пеллет, они делятся на следующие виды:
- древесные топливные гранулы, полученные путем переработки твердых и мягких пород деревьев;
- пеллеты, полученные путем переработки соломы;
- пеллеты, полученные путем переработки подсолнечной лузги;
- пеллеты, полученные путем переработки початков и стеблей кукурузы;
- торфяные пеллеты.
Еще одним вариантом древесного топлива с которым стоит ознакомится это брикеты.
Топливные брикеты - это спрессованные отходы деревообработки (опилки, лузга), отходы сельского хозяйства (солома, лузга семян подсолнечника, гречихи), а также торфа. Часто их еще называют евродрова.
К основным преимуществам топливных брикетов можно отнести следующее:
- Топливные брикеты, полученные из растительного сырья, является экологически чистым продуктом.
- Связующим веществом является натуральный «живой» лигнин - это вещество, содержащееся в клетках омертвевшего растительного сырья.
- После термической обработки сырья в процессе производства евродрова не поддаются воздействию грибков.
- По сравнению с природными дровами - евродрова по причине большей плотности - дольше горят.
- Обладают высокой теплотворность. Евродрова дают в среднем в 2 раза больше тепла, по сравнению с обычными дровами.
- При горении обеспечивают постоянную температуру на каждом этапе горения за счет равного пламени.
- Содержание золы после сгорания брикетов в пределах 1-3%. Для сравнения: содержание золы после сгорания каменного угля: 30-40%, сгорания природных дров 8 -16%, древесной щепы: 11 - 18%.
- При сжигании топливных брикетов ядовитый угарный газ не выделяется и другие вредные вещества не образуются.
- Брикеты топливные при горении не искрят, не выделяют угарный газ, дают устойчивое и ровное пламя.
Классификация котлов и модели представленные в ассортименте
Твердотопливные котлы можно поделить на 4 основных вида:
- Традиционный твердотопливный котел;
- Пиролизный твердотопливный котел;
- Пеллетный котел;
- Котел длительного горения;
Большинство котлов можно отнести либо к одному из этих вида, либо они совмещают какие либо виды между собой. Например традиционный твердотопливных котел с возможностью включения пеллетной горелки.
Рассмотрим каждый из типов более детально.
Традиционный твердотопливный котел
Такие котлы могут быть в различных формах или исполнениях, но их всегда характеризует одно - а именно как организовано горение топлива.
Горение топлива в таком котле практически не контролируемое, и чем-то напоминает горение дров в костре. В традиционных твердотопливных котлах за поддержание температуры отвечает датчик температуры, управляющий воздушной заслонкой. Если температура воды слишком высокая – датчик закрывает заслонку, а если температура низкая, то датчик открывает заслонку.
Такие котлы выполняются в двух вариантах - с вентилятором или без него.
Пиролизные котлы
Следующим видом твердотопливных котлом, который можно назвать дальнейшим развитием подобного оборудования являются пиролизные котлы, иногда называемые газогенераторные котлы.
Сам по себе процесс пиролиза давно и широко известен во многих отраслях техники и промышленности, в частности широко применяется в фармацевтике и нефтяной промышленности.
В твердотопливных котлах пиролиз означает медленное тление сухих дров при малом количестве кислорода. При этом из дров выделяются горючие газы, которые через отверстие в камере загрузки дров попадает во вторую камеру, куда с помощью вентилятора подается избыточное количество воздуха, и выделившийся газ загорается и активно горит.
Благодаря такой специфической организации процесса горения дров, и грамотно выполненным поверхностям теплообмена, КПД такой техники заметно выше чем у обычных твердотопливных, и достигает 90-92%.
Такие котлы оснащаются одним, в некоторых случаях двумя, вентиляторами, которые регулируют подачу воздуха в первичную и вторичную камеры. У пиролизных котлов появляется достаточно умная автоматика, способная не только управлять вентиляторами и одним насосом, но также по датчику включать насос на ГВС, контролировать температуру буферной емкости, наблюдать за температурой выбросов по которой можно судить о качестве сгорания топлива и др.
Пеллетные котлы
Представители пеллетных котлов, исходя из названия, основным видом топлива используются пеллеты. В пеллетных котлах автоматическая подача гранулированного топлива и его сжигание осуществляется с помощью специальных устройств – горелок. Все пеллетные горелки делятся на два вида: факельные и ретортные. Конструктивные отличия устройств данных видов заключаются в способе подачи топлива в зону активного горения и воздуха для постоянного поддержания этого процесса.
Рис. Схема котла с роторной горелкой.
Топливо с помощью механизма подачи(шнека) подается в топку, где происходит автоматический поджог с помощью эл.тэна. Горение пеллет в таких котлах визуально похоже на горение костра.
Пеллетная горелка ретортного типа сконструирована в виде чаши с каналами, по которым подается воздух. В чашу топливные гранулы в зависимости от конструкции горелки могут насыпаться сверху, а могут выталкиваться шнеком снизу. Сжигание топлива происходит в камере котла, поэтому горение называют объемным. Главное достоинство ретортных горелок заключается в их низкой себестоимости. Важным преимуществом является способность сжигать не только пеллеты, но и мелкий уголь, щепки, опилки. Нет и ограничений по мощности выпускаемых моделей.
Котел длительного горения
Отопительные котлы на твердом топливе длительного горения отличаются от аналогов классического строения принципом сгорания топлива. В данном случае используется либо «верхнее горение», либо «верхне-нижнее горение».
Вышеуказанное оборудование представляет собой два металлических цилиндра, один помещен в другой. Между ними находится теплоноситель. Во внутренний цилиндр загружается топлива, а потому он выполняет еще и функцию камеры сгорания. Туда же опускается телескопическая труба, выполняющая функцию дымохода и устройства подачи воздуха для реакции горения. На ее конце находится распределитель воздуха.
Итак, в котле начинает гореть топливо, но так как там подача воздуха происходит не снизу, а сверху, то горит только верхний слой энергоносителя, благодаря чему энергоноситель сгорает полностью, максимально отдавая свое тепло теплоносителю.
Могут работать на нескольких видах твердого топлива – дровах, угле, коксе, торфобрикетах. На одной загрузке котел стабильно работает до 2 дней, если его загрузить углем – до 5 дней.
-500 грн
на вашу покупку от 4750 грн
Дарим бонус новым подписчикам!
Подпишитесь на рассылку
