Древесно-угольный котёл: особенности

Читайте также

Древесный уголь, надёжный и проверенный топливный материал для котлов промышленного типа, работающих на твёрдых видах природного топлива. Он занимает около половины топливного баланса всех отечественных котельных. Основные конструкционные и типовые параметры российских котлов, функционирующих на твёрдом топливе, проработаны ещё во времена Советского союза лучшими специалистами, работавшими в сфере отопительного приборостроения.

На основанном в те времена технологическом фундаменте, современные российские специалисты построили несколько котлостроительных заводов, продукция которых вполне способна конкурировать с западными моделями. Как уже было сказано, в нашей стране особенной популярностью пользуются отопительные котлы, использующие твёрдотопливные материалы (в частности, древесный уголь), поэтому значительная часть производства ориентирована на выпуск именно такого типа котлов.

Котлы одного типа, произведённые на разных предприятиях, имеют, как сходства, так и разного рода различия по конструктивным особенностям, свойственным технологическим характеристикам производственного оборудования отдельно взятого завода. Естественно, российские предприятия постоянно модернизируют технологические мощности, что позволяет постоянно расширять ассортимент выпускаемой продукции. Рассмотрим несколько отопительных котлов российского производства в техническом разрезе, чтобы лучше выявить их достоинства и функциональные возможности.

Древесно-угольный котёл КВ-Р

Первой рассматриваемой моделью станет котёл с водотрубной системой, работающий на древесном угле КВ-Р 0895 и имеющий производственную мощность 800 киловатт. Этот котёл выпускает смоленский завод и предназначается для нагрева воды до ста градусов в отопительных системах. В функциональный механизм котла входят:

1. Топочная камера.
2. Конвективная газоходная система.
3. Рамное топочное устройство.

Топка защищена коллекторными трубками. На мониторе расположен контрольный прибор, регулирующий необходимые параметры в топочной камере. Нагревательная конвективная система располагается в газовом отделе, имеющем трёхходовую конструкцию. На верхней панели располагаются отверстия для досмотра и очищения котла от отходов горения. В оснащение котла также входят контейнеры из жароустойчивого материала для собирания продуктов распада топливного сырья. Воздуховод и люк для изъятия сажи и золы находятся на задней панели котла. Он оснащён газоплотным исполнением и фабричной теплоизоляционной инфраструктурой. Эта модель дополнительно предусматривает монтирование вентиляционной системы для более эффективной циркуляции воздушных потоков. Помимо этого, для очищения котловых механизмов от плотных насаждений продуктов горения, может использоваться ударно волновая генераторная установка, вмонтированная в боковые стенки топки. Топливный материал вырабатывается в зафиксированном жаропрочном контейнере снабжённым колосниковым механизмом. Топливная загрузка и очистка производятся в ручном режиме.

Водотрубный нагревательный котёл КВн 25КБ

Котлы, обладающие большей мощностью, оснащены более широкой автоматизированной системой топливной подачи, очищения от шлаков и других функций, обычно требующих вмешательства человека. Котёл с водотрубной нагревательной системой КВн 25 КБ имеет мощность 2,5 мегаватт. Его производит Алтайский завод. Котёл оснащён механической топочной камерой с шурующим планочным устройством. Топочная камера состоит из следующих комплектующих.

1. Топочный блок.
2. Подвижные и неподвижные колосники.
3. Ёмкости топливной подачи.
4. Шурующее планочное устройство.
5. Дутьевой вентилятор.

Равномерную тяговую силу обеспечивает дымососная система. Подача угольного топлива производится при помощи транспортёра через топливную ёмкость и подвергается температурной обработке на охлаждаемом водой трубно-колосниковом поддоне. Шурующее планочное устройство, подпитываемое электрическим двигателем, равномерно раскладывает топливный материал по колосниковому поддону, это помогает предотвратить процесс спекания. Уничтожение шлаковых отложений с колосникового поддона также происходит с помощью шурующего планочного устройства и шлакозолоудаляющего транспортера.

Твёрдотопливные котлы зарубежных производителей

Зарубежные котлы, работающие на твёрдых топливных материалах, выделяются высоким процентом автоматизации и соответствием современным требованиям в области экологии.

Взять, к примеру, автоматизированный угольный генератор тепла С-300 производящийся в Венгрии. Мощность этого котла составляет 300 киловатт. Его конструкторская основа состоит из четырёх главных механизмов.

1. Теплоизолированный корпус.
2. Ёмкость для угольного топлива.
3. Ёмкость для сбора золы.
4. Многоуровневый циклонный модуль для очищения газовых и дымных воздушных потоков.

В основной части котла помещаются топка и тепловой обменник. Цилиндрическое вращение колосникового поддона обеспечивается шаговым электрическим двигателем и управляется автоматической программой, которая регулирует температурный режим. Дозировка углевой подачи и уничтожение шлаковых отложений производится специально разработанному конструкторскому решению механической решётки. Настройка функционирования котла проводится автоматически управленческим блоком по временным данным бытового термостатного прибора, или по температурным показателям теплового носителя. Котёл в состоянии пассивного режима может пребывать заданное количество времени и включаться в определённый программой срок. Срок непрерывного функционирования котла — 120 часов. Топливный материал – бурый и древесный уголь (фракционность не более 25-ти миллиметров). Управленческий блок может передавать на сотовый телефон, или компьютер текущие данные о работе котла.

Германские специалисты разработали котёл, функционирующий на антрацитовом топливе. Его оснастили одно- и двух шахтовыми топочными камерами. Мощность котла достигает 2500 мегаватт. Строго рассчитанное сочетание распределения и регулировки первичных и вторичных воздушных потоков в топочной камере, позволяет достичь идеального режима топливного сжигания. Топливная подача в накопительный отсек, а оттуда в котловую топку обеспечивается шланговыми транспортёрами. Остатки, образующиеся при сгорании топливных материалов, шнековыми механизмами убираются в ёмкость для сбора золы и других отходов. Функционирование котлов происходит в автоматизированном режиме под дистанционным контролем.

Основные достоинства и недостатки древесно-угольных котлов

Главный плюс котлов, работающих на древесно-угольном топливе, это экономичность. Подача топлива осуществляется реже, чем в других отопительных системах, функционирование дольше, а коэффициент полезного действия выше. Некоторые виды твёрдоугольных котлов имеют возможность находиться в рабочем режиме без дополнительных заправок топливом свыше десяти часов. На передней панели расположен программный монитор, регулирующий основные функциональные показатели котла. Можно отрегулировать температурный баланс, скорость и направления циркуляции воздушных потоков, что в конечном счёте улучшает процесс горения и повышает эффективность всей работы отопительного котла.

У котлов со стальным тепловым обменником цена ниже, но срок эксплуатации и рабочие возможности меньше. Они хуже адаптированы к конденсатным явлениям, потому обратный температурный режим должен превышать 65 градусов. Однако стальные котлы легко поддаются очищению и загрузка в них угольного топлива весьма удобна, так как загрузочный люк находится сверху.

Котлы с тепловым обменником из чугуна имеют переднюю загрузку и из-за этого подача топливного материала может вызвать затруднения (хотя такое утверждение спорно, всё дело в навыке). Их главное достоинство в большей мощности и тепловой отдаче и эксплуатационный срок длиннее.

Виды угольного топлива для отопительных котлов

Помимо кускового древесного и каменного угля используются другие топливные материалы, основанные на угле. Например, для теплового снабжения хорошо подходит водоугольное топливо (жидкая масса, основой которой служит измельчённый уголь, перемешанный с водой). Ещё один вид топлива для факельного сжигания называется пылеугольным. Это размолотые до мелкофракционного состояния угольные частицы. Такой вид угольного топлива известен очень давно и стал широко применяться почти век назад в разных энергетических сферах.

Большой процент российских котельных работает на отопительных котлах отечественных производителей. Это обусловлено низкими ценами на комплектующие части, доступностью ремонтных и модифицирующих услуг, и низкими, по сравнению с импортными аналогами, ценами. Среди российских котлостроительных предприятий можно выделить заводы, расположенные в таких городах как;

1. Борисоглебск.
2. Кировск.
3. Нижний Новгород.
4. Псков.
5. Санкт-Петербург (здесь два завода).
6. Новосибирск.
7. Берёзовский.

Зарубежные обогревательные котлы хоть надёжней и эффективней, но очень дороги в обслуживании и ремонтных работах. А по качеству, отечественные модели мало в чём уступают импортным аналогам, а по некоторым параметрам даже превосходят их, что признают и западные специалисты.

Похожие сюжеты

Древесный уголь представляет собой плотный, но при этом пористый высокоуглеродистый материал, который получают из лесоматериалов при помощи нагревания в условиях отсутствия воздуха. Процесс осуществляется в ретортах или печах. В процессе сгорание этого сырья почти не образуется сажа и копоть, в то время как жар сохраняется довольно долго.

По данным сообщения Департамента лесного комплекса Тюменской области, на территории Викуловского района ООО «Автосервисстрой» было организовано производство древесного угля.

Выбираем котел дрова-уголь – производители, стоимость

Несмотря на распространенное заблуждение, котлы, предназначенные для сжигания дров, не могут работать на угле и наоборот. Разница заключается в конструкции топочной камеры, принципу и температуре сгорания.

Чтобы решить данную проблему и удовлетворить многочисленные пожелания потребителей, были разработаны универсальные котлы дрова-уголь.

Принцип работы котлов отопления на угле и дровах

Устройство котла, работающего на дровах и угле, учитывает разницу двух видов топлива. Разница заключается в следующем:

Дрова и уголь горят с разной длиной пламени. Уголь, в зависимости от сорта, во время горения образует относительно невысокий столб пламени, либо сжигается беспламенным способом.

Для горения угля требуется большое количество кислорода. Чтобы обеспечить равномерное горение и минимальный остаток недогара, устанавливают специальную колосниковую решетку. Функция колосников сводится не только к предотвращению просыпания угля, но, что более важно, к равномерному распределению воздуха по всей топочной камере и удалению золы.

Конструктивные отличия котла на дровах и на угле, сделаны с учетом горения каждого из двух типов топлива. Это отражается на устройстве теплообменника, объеме топочной камеры, устройстве принудительного нагнетания воздуха и других особенностях.

Универсальные котлы длительного горения на древесине и угле, разнятся прочностью теплообменника. Во время горения угля, температура отходящих газов достигает 1300°С. Теплообменник отопительного оборудования, работающего на дровах, при таком перегреве быстро потеряет целостность сварных швов.

Отличие дровяного котла от угольного заключается в том, что первый сохраняет работоспособность при постоянном нагреве отходящих газов 550°С и краткосрочном до 1000°С. Теплогенератор на угле, способен переносит более высокие температуры, без потери эксплуатационных характеристик.

Устройство котла на дровах и угле, позволяет использовать сразу два вида твердого топлива, автоматизировать процесс горения и подачу угля в камеру сгорания. На данный момент, универсальные модели предлагаются в двух вариантах, отличающихся степенью автоматизации.

Котлы с ручной подачей угля и дров

Комбинированные котлы, работающие на дровах и угле в ручном режиме, своим внешним видом практически ничем не отличаются от однотопливных агрегатов. В верхней части конструкции предусмотрена дополнительная дверца для засыпания топлива. Конструкция снабжена большой топкой, достаточной, чтобы вместить до 2-3 ведер угля.

Перевод с дров на уголь осуществляется в ручном режиме. В топку вставляются колосники. Воздушную заслонку открывают на несколько делений, чтобы обеспечить лучший приток воздуха.

Полуавтоматические древесно-угольные котлы

Еще одно принципиальное отличие работы на дровах и угле, заключается в возможности автоматизировать процесс сжигания фракционного топлива. К конструкции подключается бункер, оснащенный червячной передачей. По мере прогорания угля, добавляется новая порция топлива.

Индивидуальные полуавтоматические отопительные котлы на дровах или угле обычного типа, устанавливаются в отдельном помещении, чтобы избежать попадания дыма в жилые комнаты. Пиролизные агрегаты снабжены системой принудительного дымоудаления. Попадание дыма в жилые помещения исключается, поэтому, допускается установка в любом другом помещении в доме.

Двухтопливный угольно-дровяной котел длительного горения, регулируется чувствительной автоматикой, задачей которой, помимо прочего, является:

Контроль подачи угля в топочную камеру – на корпусе котла закреплен топливный бункер. Подача осуществляется шнеком или «барабаном». Объема бункера достаточно, чтобы обеспечить автономную работу котла в течение 3-10 дней.

Розжиг угля – в конструкции предусмотрен электророзжиг, автоматического типа. В топке расположен датчик, контролирующий наличие огня и при затухании, дающий сигнал на разжигание топлива.

Подача воздуха и удаление продуктов сгорания. Как уже отмечалось, для горения угля, необходимо большее количество воздуха, чем для сжигания дров. В автоматическом режиме включаются вентиляторы, увеличивающие интенсивность прохождения воздушных потоков через топочную камеру. Автоматика следит за предварительным подогревом и изготовлением воздушной смеси, что обеспечивает лучший КПД котла.

Система самоочистки – автоматическая работа на угле не устраняет полностью необходимость в обслуживании котла. Но, система самоочистки, увеличивает интервал между осмотрами. Уникальная конструкция самоочищающихся подвижных колосников, сбрасывает скопившуюся золу в специальный ящик. Удаляют продукты сгорания, не останавливая котел.

Полуавтоматические котлы удобны в эксплуатации, обеспечивают автономность горения и снижают необходимость в обслуживании. От хозяина требуется следить за количеством угля в топливном бункере и один раз в 1-2 месяца, убирать нагар из топочной камеры.

Чем еще можно топить угольно-дровяной котёл

Помимо угля и дров, допускается топить котел древесными и торфяными брикетами. Изготавливают топливо из мелких отходов основного материала. Предварительно, торф или древесина, измельчается в пыль. После, посредством прессования под высоким давлением, формируются брикеты прямоугольной формы.

Преимуществом использования прессованного топлива является:

Влажность не более 12%, оптимальное соотношение для процесса пиролиза или газогенерации.

Время горения дольше, чем у дров в 3 раза.

КПД котла при использовании брикетов увеличивается до 94%.

Процент зольности не выше 0,4%.

Как выбрать твердотопливные котлы на дровах и угле

Чтобы подобрать битопливный котёл под уголь и дрова, учитывается множество технических аспектов и параметров, включающих выбор по стране, производителю и себестоимости. Дополнительно учитывают следующие факторы:

Норма потребления дров.

Используемый принцип работы – наиболее экономичные котлы на угле и дровах, для отопления частного дома, используют пиролизное горение. В процессе работы, отдельно осуществляется дожиг отходящего углекислого газа, что позволяет получить дополнительную тепловую энергию.

Степень автоматизации – отопление дома с помощью полуавтоматического угольно-дровяного котла продолжительного горения, требует минимального внимания со стороны хозяев. Заправка топлива осуществляется не чаще чем в 3-10 дней. Обычные классические двухтопливные агрегаты, требуют ручной заправки угля или дров. Максимальный срок работы от одной закладки до 12 часов.

Выбор по стране производителю

Современные инновационные полуавтоматические станции и стандартные классические котлы, предлагают несколько десятков отечественных и зарубежных производителей. Судя по отзывам покупателей, наибольшей популярностью пользуются теплогенераторы, изготовленные в Польше, Германии, Чехии и России:

Немецкие котлы считаются лучшими по качеству и надежности. Автоматизированные станции работают практически идеально. Немного портит картину и ограничивает популярность, только высокая стоимость продукции. Котлы предлагают несколько компаний, среди которых:
Buderus,

Чешские котлы – по качеству производительности и экономичности, не уступают немецким аналогам. Предлагаются по такой же стоимости. Считается, что автоматические котлы, изготовленные в Чехии, немного лучше немецких агрегатов, благодаря более чувствительной автоматике. Продукцию предлагают компании:

Atmos,

Польские котлы – продукция предлагается несколькими производителями. Крайне осторожно необходимо быть с выбором понравившейся продукции, по причине большого количества подделок, изготавливаемых в Китае. Покупать котлы лучше у проверенных производителей:

SAS,

Российские котлы дрова-уголь – первые модели, предлагаемые производителями, имели множество недоработок. Но, на данный момент, эффективные отечественные котлы, работающие на угле и дровах, перестали быть редкостью. Теплообменники изготавливают из чугуна и стали, модели отличаются высокой надежностью. Котлы, в основном, оснащаются автоматикой зарубежных производителей. Популярностью пользуется продукция компаний:

ZOTA,

Автоматизированные импортные котлы практически не имеют аналогов среди отечественной продукции. Конкурентоспособным является оборудование с ручной закладкой топлива. Если учесть, что стоимость котла российского производства в несколько раз дешевле немецкого теплогенератора, становится понятной высокая популярность отечественной техники.

Стоимость битопливных древесно-угольных котлов

Водонагревательный комбинированный котел отопления на угле и дровах, немецкого производства, использующий принцип обычного горения, обойдется, начиная от 150 тыс. руб. Пиролизные агрегаты, в среднем стоят в пределах 250-500 тыс. руб. Автоматические станции, от 500 тыс. руб., и выше.

Газогенераторные древесно-угольные котлы водяного отопления, отечественного производства, обойдутся в 55 тыс. руб. в полной комплектации. Обычный, классический теплогенератор, от 15-25 тыс. руб. Полностью автоматическая станция, работающая на дровах и угле, будет стоить около 200 тыс. руб.

Установка котла, работающего на дровах и угле

Котельная на угле и дровах должна соответствовать нормам безопасности, изложенным в СНиП и ППБ. В частности, требуется соблюдение следующих норм:

Под котельную используют сухое отапливаемое помещение.

Обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции.

Потребуется принудительное и естественное освещение. Ширину проема окна рассчитывают исходя из производительности котла.

Монтаж котла выполняется на ровном и прочном основании. Пиролизные и чугунные теплогенераторы устанавливают на предварительно изготовленный фундамент.

В котельной запрещается хранить легковоспламеняющиеся и горючие материалы. Под топливо используют отдельно стоящее помещение.

Расстояние от стен до корпуса котла, не менее 50 см. Ко всем узлам должен быть свободный доступ. Обслуживание котлов осуществляется не реже 1 раза в месяц и по мере накопления золы.



Дымоход, в местах прохождения через плиты перекрытия, стены и кровлю здания, изолируют. Рекомендуется использовать специальный короб. На оголовок дымохода устанавливается искрогаситель.



Твердотопливный пиролизный котел длительного горения на угле и дровах, подключают к сети напряжения, через автоматы, устанавливаемые на щитовой.

• Первый запуск выполняется представителями компании, продающей твердотопливный агрегат. В документы ставится отметка о вводе в эксплуатацию и начала гарантийного обслуживания.

Чем эффективней топить котел – углем или дровами

Универсальные котлы можно топить не только углем и дровами, но и брикетами, щепой, и т.д. Грамотный выбор топлива влияет на энергоэффективность оборудования и соответственно, его теплоотдачу и КПД.

Нормы расхода дров и угля, стоимость каждого топлива и теплотворность, существенно отличаются. Чтобы определить, чем эффективней топить котел, учитывают следующие параметры:

Теплотворная способность – у антрацита, коэффициент равняется 31 МДж/кг, у дров, с влажностью 20% – 14 МДж/кг, 45% = 11-12 МДж/кг. Получается, что, если топить углем, его потребуется в 2-3 раза меньше, чем дров.

Стоимость – антрацит крупной фракции, стоит приблизительно 7 тыс. руб. за тонну. Если рассчитать расход угля на отопительный сезон, то, для дома на 150-200 м², потребуется как минимум 5 тонн. За эти деньги, возможно купить приблизительно 37 м³ леса. А, если планируется использовать, пиролизный колел, с высоким КПД, достижимым именно при сжигании дров, выбор топлива складывается явно не в пользу угля.

Автономная работа – главным достоинством универсальных агрегатов на угле и дровах, остается возможность максимально исключить необходимость в обслуживании. Подача угля осуществляется в автоматическом режиме. Котел способен проработать без участия человека от 3-10 дней.
При номинальной мощности котла в 10-15 кВт, расход составит около 5 тонн угля за сезон или 15 тонн дерева. Перекидать такое количество топлива вручную, достаточно проблематично.

С учетом исключительно теплоэффективности, лучше и экономичней топить универсальный котел дровами. Уголь, целесообразней использовать в теплогенераторах с автоматической подачей топлива.