От теории к практике! Топим котел углем правильно

Чтобы все эти преимущества проявились в полную силу, необходимо знать, как правильно топить котел углем.

Принцип работы угольного котла

Существует несколько видов угольных котлов:

1. прямого горения. Топливо просто сгорает в топке, ограниченной снизу колосниковой решеткой. Под ней находится зольная камера. Вырабатываемое тепло сообщается проходящему через теплообменник теплоносителю;
2. пиролизные. Действие основано на способности органического топлива разлагаться при нагреве без доступа воздуха на горючие газы (газогенерация или пиролиз). Топка разделена на две камеры. В одной происходит газогенерация, в другой полученная смесь газов сжигается. Подача воздуха в обе камеры контролируется автоматикой;
3. длительного горения.

Котлы длительного горения делятся на два подвида:

• верхнего горения. Топка увеличенного объема имеет вытянутую вверх форму. Топливо поджигается сверху, воздух подается строго в зону горения. За счет этого топливная закладка сжигается дольше, чем в котле прямого горения;
• с принудительной подачей воздуха. Он нагнетается вентилятором по воздуховоду. По достижении желаемой температуры теплоносителя контроллер отключает нагнетатель и воздуховод перекрывается заслонкой (опускается под собственным весом при отключении вентилятора). После остывания теплоносителя вентилятор вновь запускается и разжигает тлеющий уголь.

Современные угольные котлы оснащены электронным блоком управления и системой автоматики, делающей работу отопителя безопасной и эффективной.

Для регионов с нестабильным электроснабжением выпускают энергонезависимые котлы, автоматическая работа которых обеспечивается термогенераторами, термопарами, биметаллическими пластинами и рычажными системами.

Принцип работы

Чтобы разобраться, как правильно топить котел углем, разберемся в принципе работы таких аппаратов. При сгорании угля выделяется тепло, которое нагревает теплообменник с жидкостью. Она уже под действием системы насосов поступает в радиаторы, обогревая воздух в нужных помещениях.

Устройство оборудования довольно простое. Снизу располагается зольник, где собираются шлаки и зола. Над ним расположены колосники, на которых непосредственно происходит горение топлива. Теплообменник может располагаться как вокруг топки, так и сверху.

Также бывают воздухогрейные угольные котлы. Они непосредственно греют воздух в помещении. Их устройство намного проще, так как отсутствует посредник в виде жидкого теплоносителя. Применяются больше для обогрева гаражей и промышленных помещений.

Повышенным уровнем КПД отличаются модели длительного горения и пиролизные устройства. В первых воздух подается сверху, за счет чего постоянно горит только верхний слой топлива. Это позволяет загрузить за один раз много угля, который будет медленно тлеть.

Угольный пиролизный котел в разрезе

В пиролизном оборудование повышение эффективности достигается дополнительным сгоранием летучих газов, которые выделяются при окислении угля. Для этого они оборудованы камерами сгорания особой формы. Чтобы выделение газа происходило активнее, поддерживается особо высокий уровень температуры внутри топки.

Какой уголь выбирать для топки?

Топливо подбирается в соответствии с рекомендациями производителя котла.

Дело в том, что существует несколько разновидностей угля, и они значительно отличаются характеристиками:

• бурый уголь. Наиболее распространенный и наименее качественный: быстро сгорает, коптит и издает неприятный запах, образует много отходов: структура — землистая, цвет — бурый или черный, теплоемкость: 16-22 МДж/кг, стоимость: 3,5-4,5 тыс. руб. за тонну;
• каменный уголь. Черный с металлическим или смоляным отливом. Хорошее качество и при этом доступная стоимость. Существует несколько разновидностей, наиболее распространен длиннопламенный каменный уголь: теплоемкость: 26-32 МДж/кг, стоимость: 5,5-7 тыс. руб. за тонну;
• антрацит. Серо-черный с блеском стекла или металла. Наиболее качественный и дорогой: теплоемкость: 32-36 МДж/кг, стоимость: 8-10 тыс. руб. за тонну.

Применение «неправильного» угля ведет к перерасходу средств или порче отопителя. Так, при горении антрацита в оптимальном режиме температура в топке достигает 2200-23000С. При загрузке такого топлива в котел из обычной стали, рассчитанный на бурый уголь, тот быстро прогорит.

Либо придется «придерживать» горение, перекрыв поступление воздуха, из-за чего эффективность антрацита резко упадет и затраты на покупку этого дорогого угля окажутся неоправданными.

Антрацит

Другой пример: длиннопламенный каменный уголь из-за высокой влажности непригоден для пиролизного котла — в дымоходе обильно образуется конденсат, смешивающийся с продуктами горения и превращающийся от этого в тягучую смолянистую субстанцию. Таким отопителям нужен газовый каменный уголь.

Существуют токсичные виды угля, содержащие более 2% серы. Применять их в качестве топлива для печей и котлов категорически запрещено: при горении образуется оксид серы (сернистый газ), отравляющий воздух и разрушающий металлические детали.

Уголь

Уголь — традиционное сырье для твердотопливных котлов. Он долго горит и имеет хорошую теплоотдачу, но только при условии правильной закладки в камеру топки, грамотного розжига и последующей поддержки.

Выбор угля

Чтобы повысить КПД котла и продлить его срок службы, необходимо учитывать рекомендации производителя по выбору марки угля. Обычно название марки и ее фракция указывается в техническом паспорте устройства. Каждая из марок имеет разное соотношение углерода и примесей, разную влажность, структуру, прочность и возраст образования.

Наиболее популярные сорта угля для твердотопливных котлов:

• Каменный уголь. Теплоотдача топлива составляет 5500 ккал/кг. Среднее процентное соотношение углерода и золы — 75%/3%. Подходит для розжига большинства классических моделей котлов.
• Антрацит. Показатели удельной теплоты — 9000 ккал/час. Процентное содержание углерода — не более 7%. Недостаток сорта — трудности в розжиге и предельно высокая температура сгорания.

Наиболее востребованным и удобным для розжига является каменный уголь длиннопламенной категории. Это универсальное топливо для всех типов котлов быстро разжигается, долго горит и отдает большое количество энергии.

В продаже можно встретить бурый уголь и лингит. Однако эти сорта рекомендуется использовать лишь в промышленных масштабах из-за большого количества зольного остатка и высокого уровня влажности.

Как топить котел углем

Установка на твердом топливе состоит из двух основных камер: верхняя служит для закладки топлива, а нижняя (зольник) — для сбора золы и шлаков. По мере сгорания топлива в основной камере продукты горения постепенно осыпаются в зольник, откуда извлекаются вручную.

Поступление кислорода в топку регулируется при помощи заслонки зольника — в камере формируется тяга, необходимая для стабильного горения топлива.

Прежде чем начинать растапливание, необходимо подготовить установку к работе. Для этого из зольника удаляются твердые продукты горения, протираются стенки топочной камеры и очищаются каналы дымохода.

Как только подготовительные работы завершатся, можно приступать к загрузке топлива и к поджигу.

1. На решетку основной камеры выложить сухую бумагу. Ее рекомендуется предварительно скомкать — так она зажжется быстрее.
2. Сверху равномерно уложить щепки, хворост — в форме колодца или шалаша.
3. Поджечь спичку и поднести ее к бумаге с разных сторон — бумага равномерно разгорится, вовлекая в процесс щепки.
4. Дверцу топки закрыть, задвижку зольника открыть для поступления кислорода. На этом этапе придется следить за процессом сгорания щепы. Регулировать интенсивность можно при помощи дверцы зольника (поддувала).
5. Как только щепа разгорится полностью, поверх насыпать небольшой слой мелкой фракции угля. Его количество не должно превышать треть топочной камеры.
6. После загрузки первой партии угля дверцу вновь закрыть для достижения максимальной температуры горения. Обычно на это уходит около 15-20 минут.
7. Когда первый слой топлива полностью охватит пламя, досыпать остатки угля — до верхней границы дверцы. Предварительно рекомендуется слегка пошевелить горящий уголь.
8. Дверцу поддувала прикрыть наполовину. Если наблюдается сильное дымление, оставить небольшую щелку.

Более интенсивное сгорание можно обеспечить, наполовину перекрыв выходную заслонку дымохода.

По мере сгорания топливо небольшими порциями добавляют в основную камеру, при этом каждый раз закрывая заслонку зольника. Не следует закладывать сразу большое количество угля — это приведет к застыванию топлива на колоснике и преждевременной его порче.

Как правильно использовать твердотопливные установки?

КПД ТТ-котла достигает максимума при горении в оптимальном режиме, ориентируются на цвет пламени:

1. красное. Признак недостаточного количества воздуха. Топливо сжигается дольше, но сгорает не полностью. Это приводит к снижению КПД и образованию очень вредного для экологии дыма. Температура выхлопа пониженная, из-за чего в дымоходе обильно образуется конденсат. В сочетании с «плохим» дымом он образует едкий коктейль, опасный для здоровья (нельзя сливать вблизи съедобных растений);
2. желтое. Оптимальный режим горения, воздух поступает в достаточном количестве;
3. белое. Признак избыточного поступления воздуха. Тяга слишком сильная, топливо сгорает быстро, львиная доля выделяющегося тепла уносится в дымоход.

Нельзя допускать, чтобы температура теплоносителя в «обратке» опускалась ниже +500С. Иначе на теплообменнике конденсируется влага, вступающая в реакцию с содержащейся в дыму серой и образующая при этом серную кислоту. Последняя разъедает теплообменник.

Подготовка печи к растопке

Перед тем как растопить печь или котел после длительного простоя, делают следующее:

• осматривают топку на предмет трещин. Через них в помещение будет поступать ядовитый угарный газ. Найденные трещины заваривают либо замазывают глиняным раствором (кирпичная печь);
• проверяют состояние дымохода. При наличии мусора или птичьих гнезд канал дымоудаления прочищают. Необходимо удалить и сажу: она сужает дымоход и способна загореться, что приведет к порче конструкции, а возможно и пожару;
• очищают топку от сажи и протирают сухой тряпкой;
• убирают подальше находящиеся вблизи отопителя легковоспламеняющиеся предметы и материалы.

Теперь, если уголь имеется в наличии, котел можно топить.

Как правильно растапливать?

Угольную печь или котел растапливают в такой последовательности:

1. открывают дверцу топки и закрывают поддувало;
2. на колосниковую решетку кладут бумагу и на нее — щепу, жмых либо иной легковоспламеняющийся материал. Тут же в виде шалаша или колодца закладывают в небольшом количестве дрова. Поджигают бумагу;
3. закрывают дверцу топки и открывают поддувало. В дальнейшем каждый раз перед тем как открыть дверцу топки поддувало закрывают, а после затворения дверцы — открывают;
4. после сгорания древесной закладки на нее укладывают тонким слоем уголь мелкой фракции;
5. после прогорания угля его ворошат кочергой, чтобы не допустить спекания. В противном случае в топку перестанет поступать воздух;
6. на прогоревший мелкий уголь закладывают основное топливо — уголь крупной фракции толщиной слоя до 60 см;
7. заслонку поддувала приоткрывают так, чтобы в топке установился оптимальный режим горения.

При растопке котла с принудительной подачей воздуха вместо открытия заслонки включают управляющий вентилятором контроллер и устанавливают на нем желаемую температуру теплоносителя.

Как правильно топить твердотопливный котел

Процесс эксплуатации устройства состоит из следующих этапов:

1. Предварительный розжиг. На колоснике необходимо сделать небольшой костер из бумаги и древесной щепки. Можно использовать другие материалы: ветки, бересту, опил. Сверху разместить крупные полена и поджечь. Для обеспечения циркуляции воздуха не стоит компоненты костра закидывать слишком плотно друг к другу.
2. Первичная закладка. Она производится на угли кострища, небольшой порцией, примерно 1-2 пригоршни обеих рук. Чем меньше будет фракция топлива, тем быстрее произойдет возгорание. Затем нужно периодически ворошить куски угля для качественного разжигания.
3. Когда первая партия топлива разгорится, можно досыпать следующую. Теперь уже можно брать куски большего размера.

Далее нужно следить за котлом и по мере необходимости досыпать топливо. По инструкции ясно, что кроме угля в процессе розжига агрегата участвуют другие материалы. Поэтому хозяевам необходимо сделать запас дров и щепы с расчетом сезонной потребности. Хранить их лучше под навесом или в другом помещении для сохранения сухими.