Промислові котли на трісках і пеллетах з автоматичною подачею палива

Група котельного обладнання Українського та іноземного виробництва з тепловою потужністю від 0,1 до 10 МВт, що працює на твердому паливі дрібної фракції. Сюди включені твердопаливні котли водогрійного типу, призначені для опалення і гарячого водопостачання великих споживачів житлового, комерційного, виробничого секторів, а так само парові котли, які виробляють насичена пара, що застосовується в різних сферах промисловості і енергетики.

Переваги застосування дрібнофракційних твердого палива:

Головною перевагою використання щепи та пелетів є можливість автоматизації даного процесу спалювання палива, а так само мінімізація ручної праці при експлуатації котельних ( деякі моделі котлів мають функцію автоматичного видалення золи, самоочищення колосникових решіток і поверхонь теплообміну ) Немаловажним фактором є, власне, ціна палива, яка в рази нижче ніж природний газ і електрику. Автоматизація процесу спалювання тріски та пелет дозволяє організовувати великі паливні склади, обсяг яких може бути достатнім для безперервної безперебійної роботи котельні протягом всього опалювального сезону.

Наступним позитивним моментом автоматизації паливоподачі є можливість досягнення високої ефективності спалювання палива, за рахунок забезпечення постійного підтримання паливо-повітряної суміші на оптимальному рівні, незалежно від поточної теплового навантаження. Безумовно, це лише один з факторів досягнення високих параметрів ККД котлів, але чинник важливий.

Так само котли, що працюють на трісці і пеллетах в принципі не вимагають застосування акумулюючих ємностей, на відміну від дров'яних або вугільних котлів. У деяких випадках, для згладжування температурного режиму, дані ємності застосовуються, проте це швидше виняток з правил, викликане умовами конкретних проектних рішень. Загалом, автоматичні твердопаливні котли мають стабільно високий ККД у широкому діапазоні регулювання потужності, високу пожежну безпеку, зведену до мінімуму небезпеку закипання теплоносія, тому баки-акумулятори для них не є обов'язковими.

Відмінності між тріскою та пелетами:

Якщо розглядати пелети як паливо в плані переваги їх використання, то такими перевагами є:

• Пелети мають мінімальну вологість, що забезпечується особливостями їх виробництва.
• Пелети не вимагають складних систем автоподачі ( наприклад - скребкових транспортерів ), досить стандартних шнекових механізмів або систем пневмоподачи. Деякі моделі котлів з шнековими системами можуть працювати на трісці, але в основному їх використовують саме на пелети.
• Пелети мають більш високу щільність і теплотворну здатність. Відповідно, під пелети потрібна складська система меншого об'єму, ніж для аналогічної маси тріски.

Недоліками ж використання пелет є, по-перше, їх більш висока (в 4-5 разів) ціна в порівнянні з тріскою, і, по-друге, більш суворі умови зберігання.

Тріска, в свою чергу, є більш дешевим паливом, а для підприємств деревообробної сфери - по суті безкоштовним. Однак тріска в слідстві не оптимальних умов зберігання може мати високу вологість - 40% і вище, що, відповідно, збільшує її витрата. Так само для тріски потрібні великі витрати на системи складування та подачі в топку котла.

Таким чином, при виборі палива потрібно проводити детальний попередній аналіз витрат на придбання, транспортування, розвантаження, складування та спалювання. Важливим фактором є доступність палива і можливість його стабільних поставок.

Характеристики конструкції котлів на трісці і пеллетах:

Якісне спалювання деревного палива вимагає наявності у котлах певних особливостей конструкції і автоматиці. Високий ККД котлів досягається при мінімізації хімічної і механічної неповноти спалювання, а також якісного теплообміну, який до розумних меж знижує температуру вихідних газів і, відповідно, втрату тепла з ними. До таких характеристик конструкції відноситься:

• Футерование камери згоряння, що забезпечує досягнення високої температури в осередку горіння, і, як наслідок, якісне спалювання горючих елементів продуктів горіння в шарі деревини. Футеровка топки може бути повною (у котлах преміум-сегмента) або частковою. Матеріал футеровки - термобетон або шамотна цегла.
• Наявність подачі вторинного повітря для допалювання незгорілих летючих елементів. Якісне спалювання, в свою чергу, забезпечується попереднім підігрівом вторинного повітря. Відсутність такого підігріву призведе до розбавлення горючих газів холодним повітрям без ефекту спалювання.
• Підігрів первинного повітря - необхідний з тієї ж причини, що і для вторинного повітря.
• Регулювання подачі первинного та вторинного повітря в режимі старт-стоп (у котлах економ-класу) або модуляційних (в котлах преміум-класу). Модульований регулювання повітря забезпечує високий ККД котла в усьому діапазоні регулювання. Як правило, таке регулювання проводиться за допомогою встановленого лямбда-зонда.
• Наявність димососа - тяго-дуттєвого пристрою, що забезпечує стабільне видалення продуктів горіння незалежно від зовнішніх погодних умов та якості палива. Котли преміум-класу мають частотне регулювання обертів димососа з допомогою сигналу від лямбда-зонда. Таке управління димососом мінімізує температуру вихідних газів, підтримує мінімальний надлишок кисню в продуктах горіння.
• Наявність лямбда-зонда (в котлах преміум-сегменту) - його перевага описано в попередніх пунктах. Загалом застосування лямбда-зонда мінімізує втрату тепла з хімічним недожигом і відхідними газами, підтримує оптимальне співвідношення паливно-повітряної суміші і забезпечує оптимальний рівень розрідження в топці у всьому діапазоні регулювання потужності.
• Наявність достатніх поверхонь теплообміну - котли на деревині, на відміну від вугільних котлів, основну частину теплової енергії передають шляхом конвективного теплообміну, тому дане обладнання конструюється з урахуванням таких вимог.
• Автоматична очистка поверхонь нагрівання - таке очищення може бути механічною або пневматичною. Налипання сажі на поверхнях теплообміну погіршує теплопередачу, а відсутність автоматичного очищення робить трудомістким сервісне обслуговування котлів, особливо великої потужності.
• Автоматичне очищення колосникових решіток - присутній у більшості котлів. У деяких моделях котлів колосники нерухомі. Котли з факельними пелетні пальниками так само можуть мати функцію самоочищення.
• Наявність систем очищення димових газів - фільтрів-циклонів, які на 99% очищають продукти згоряння від попелу і сажі. Деякі фільтри-циклони мають вбудовані утилізатори теплової енергії, які збільшують на 5% ефективність спалювання палива.

Додаткові функціональні можливості промислових котлів на трісці і пеллетах:

• Можливість спалювання палива високої вологості. В принципі в котлах може горіти паливо будь-якої вологості. Тут питання в тому, що на випаровування вологи потрібно витрата теплової енергії, і чим вище вологість палива, тим довше котел виходить на режим своєї теплової потужності, або не виходить на режим взагалі. Природно й те, що збільшується витрата такого палива. Однак, деякі моделі котлів можливо спеціально спроектувати і під вологість палива до 50-60% (відноситься до трісці). Для цього в котлах збільшується нахил колосникових грат для збільшення шару палаючого палива і, відповідно, обєм топки. Витрата палива зрозуміло, що буде пропорційно більшим, але, навіть при такій понад-високої вологості, котел буде видавати свою паспортну теплову потужність.
• Можливість спалювання специфічних видів біомаси, таких як солома або лушпиння соняшнику. Під таке паливо вносяться конструктивні зміни в колосникові і топкові вузли котлів, системи подачі повітря і фільтрації димових газів. У деяких регіонах України саме це паливо є найбільш доступним і дешевим.

Характеристики систем складування палива для котелень на трісці і пеллетах:

Система складування в водогрійної або парової котельні на біопаливі є одним з факторів, що визначають комфорт експлуатації котла. Від обсягу разового завантаження палива в склад залежить тривалість безперервної роботи котлів в автоматичному режимі. Існує безліч систем складування у різних виробників котельного обладнання. Виділимо основні з них:

• Система складування з рухомим дном - найбільш дорога і складна в початкових витратах на облаштування, однак для котлів на трісці це самий оптимальний варіант. Обсяг такого накопичувача може становити до 500 м. куб. з висотою шару палива до 5 метрів. Існують подібні системи з можливістю заїзду автотранспорту або без неї. Системи з рухомим дном використовують в принципі для будь-якого дрібнофракційних палива, в тому числі - пелет і подрібненої соломи. З такого накопичувача паливо подається до котла за допомогою скребкового транспортера.
• Пелетні силоси - бункери для пелет об'ємом до 40 м. куб. Пелети з силосу в котел подаються за допомогою шнекового механізму довжиною до 12 метрів.
• Стандартні бункери для тріски, пелет та інших видів біопалива - бункери невеликого обсягу, які використовуються як основні для котлів потужністю до 1 МВт або як проміжні для котлів понад 1 МВт. Обсяг такого бункера, матеріал виготовлення, система шнекової подачі підбираються з урахуванням використовуваного палива і конкретних вимог Замовника.
• Інші системи складування. Безліч виробників котельного обладнання мають власні рекомендації щодо систем складування та подачі щепи та пелетів. Наприклад, підземні бункери, двоярусні складські приміщення, бункери з обертовим шнековим механізмом, лопатевим транспортнером та інші специфічні системи.

Компанія "Українська энергопромышленная група" має великий досвід виробництва, поставок і комплексного впровадження обладнання, спалює тріску, пелети і солому. Існує можливість пропозицій обладнання як економ-класу, так і багатофункціональних котлів, які здатні "вичавити" максимум теплової енергії з мелкофракционной деревини.