Твердотопливные котлы промышленного назначения
Постоянное удорожание ископаемых энергоносителей заставляет потребителей искать альтернативные источники тепла. Особенно актуальна эта задача для крупных деревообрабатывающих и сельскохозяйственных предприятий, у которых, с одной стороны высоки энергозатраты, а с другой скапливается большое количество отходов производства, являющихся по сути биотопливом.
Работают на биотопливе |
 |
Мощность от 1 МВт до 10 МВт |
|
Все виды теплоносителей |
Мы предлагаем котельные установки производства BBS GmbH (Германия) на биомассе и твердом топливе. Установки предназначены для работы с любым видом теплоносителя: вода, пар, термомасло. В котлах используются топки с нижней подачей топлива. Котлы, оснащённые топками данного типа, представляют собой автоматизированные устройства для сжигания низкозольных видов топлива или видов топлива с высоким содержанием летучих компонентов золы (например древесина — летучие компоненты 97-99%).
Такие котлы имеют следующие преимущества:
 |
автоматическая подача топлива с большим диапазоном модуляции нагрузки; |
 |
отсутствие подвижных частей в горячей зоне топки; |
 |
элементы топки из легированного литья, что существенно влияет на срок их службы; |
 |
экологически чистое горение с полным выгоранием топлива; |
 |
высокий КПД котлоагрегата (до 90%) при низкой стоимости топлива; |
 |
топки для паровых, водогрейных и термомасляных котлов мощностью до 10000 кВт; |
 |
автоматическое удаление сажи из уходящих газов в мультициклоне; |
 |
чугунные мультициклоны обладают высокой стойкостью к абразивным частицам в уходящих газах, это позволяет увеличить срок их эксплуатации как минимум вдвое по сравнению со стальными; |
 |
удобный доступ в топку благодаря специальной дверце с глазком; |
 |
возможность оснащения котла дополнительной газовой или дизельной горелкой; |
 |
возможность оснащения топки шамотным сводом для сушки влажного топлива; |
Топки могут быть использованы для сжигания следующих видов топлива:
|
|
Основой технологии сжигания биомассы является топочная мульда, расположенная в воздушной коробке со специальными каналами подачи первичного воздуха для горения. Топочная мульда собирается из отдельных литых элементов: угловых и линейных колодок, изготовленных из специального легированного жаростойкого материала.
Колодки образуют форму топочной мульды и одновременно служат для подвода и распределения первичного воздуха в топке котла. Воздух, проходящий через воздушные каналы колодок, остужает элементы мульды и нагревается сам, что положительно сказывается на качестве процесса горения.
Батарейный циклон представляет собой аппарат для очистки газа от взвешенных в нём твёрдых или жидких частиц. Состоит из нескольких Циклонов малого диаметра включенных параллельно. Уменьшение диаметра вызывает увеличение центробежной силы, под действием которой взвешенные частицы выводятся из вращающегося в циклоне потока газа, а параллельное включение обеспечивает необходимую производительность. Высокая стойкость чугуна к абразивному воздействию золы, позволила увеличить срок эксплуатации чугунных мультициклонов вдвое, по сравнению со стальными. Степень очистки газа, при определенных условиях, достигает 99,5%. Для более тонкой очистки уходящих газов могут быть применены рукавчатые или электростатические фильтры
Дымосос представляет собой центробежный промышленный вентилятор, который устанавливается за котлоагрегатом для удаления газообразных продуктов сгорания топлива из котельных агрегатов или промышленных и отопительных печей в дымовую трубу. Дымовая труба служит при этом для выноса дымовых газов в более высокие слои атмосферы, а тяга, которую она создает, является только добавлением к тяге, создаваемой дымососом. Лопатки крыльчатки наплавляются твердыми сплавами для защиты от абразивного действия золы. Вентиляторы рассчитаны на продолжительный режим работы в помещении и на открытом воздухе (под навесом) в условиях умеренного климата. Для работы топки в состоянии разряжения дымосос оснащается частотным преобразователем или воздушной заслонкой с электроприводом.
В зависимости от требуемой тепловой мощности и вида применяемого топлива котлы могут оснащаться одинарной или двойной топкой. Каждая топка оснащается специальной дверцей с глазком для визуального контроля за пламенем и удобного проведения ревизионных работ. Подача топлива осуществляется при помощи регулируемого топливного шнека, оснащённого электроприводом с редуктором и частотным преобразователем. Соответственно количеству подаваемого топлива в топку нагнетается воздух для горения. Для каждой из двойных топок предусмотрен свой нагнетающий вентилятор первичного, вторичного и третичного воздуха. Благодаря такому решению достигается полное сгорание топлива и высокий КПД установки за счёт соответствия топливо-воздух.
Часто котлы оснащаются дополнительными горелками. В случае отсутствия основного топлива (например: цикличное накопление древесных отходов или высокая влажность топлива на топливном складе вследствие ливневых дождей). Топливо подаётся из топливного склада в промежуточный топливный бункер (поз.3). Данный бункер оснащён датчиками заполнения (поз.5). Шнек забора топлива (поз.2) подаёт топливо со склада получая сигналы управления от датчиков заполнения. Питательный шнек (поз.4) транспортирует необходимое количество топлива в топочную мульду топки, для покрытия текущей потребности в тепле.
Ступенчатое или модулируемое управление скоростью вращения шнека осуществляется посредством программного блока управления, установленного в шкафу управления котлоагрегата. Каждой точке на графике характеристики вращения топливного шнека присвоена уставка для подачи первичного, вторичного и третичного воздуха в топку. Воздействие на нагнетающие вентиляторы и потоки воздуха осуществляется посредством частотных преобразователей и регулирующих заслонок.
В топливной мульде всё топливо движется снизу вверх и принудительно проходит через зону горения. Здесь происходят все четыре известные стадии горения твёрдого топлива. При приближении к зоне горения начинается подогрев и сушка топлива. Затем протекает процесс пирогенного разложения топлива с выделением летучих веществ и образованием коксового остатка. Летучие вещества покидают топливный слой и сгорают в топке с участием вторичного и третичного воздуха. Коксовый остаток выгорает в горящем слое по мере движения топлива. Благодаря этому достигается более полное выгорание топлива чем у других технологий сжигания твёрдых видов топлива (например колосниковые решётки).
Топка работает в состоянии разряжения. Для этого система оснащена дымососом (поз.13) и регулирующей заслонкой разряжения топки (поз.12). Такое техническое решение позволяет стабильно поддерживать уровень разряжения топки во всём рабочем диапазоне.
При открывании дверцы топки прекращается надув воздуха в топку. В работе остаётся только дымосос, создающий разряжение. Горение продолжается за счёт воздуха, поступающего через открытую дверцу, но пламя не может вырваться из топки и не представляет опасности для обслуживающего персонала. Таким образом становится возможным проводить ревизию и чистку топки прямо на работающем котлоагрегате.
Наряду с преимуществами, о которых было сказано выше, топка с нижней подачей топлива имеет некоторые ограничения. Во-первых, не позволяет получить единичную мощность более 7-8 МВт. С увеличением мощности резко растет объем топки и ухудшается качество горения топлива. Во-вторых, для работы требуется подготовленное топливо, фракция не более 50 мм и влажность до 30 %. Для подготовки топлива устанавливается измельчитель.
Досушивание топлива может производиться, например, в роторных сушилках использующих дымовые газы самого котла. За счет отбора энергии дымовых газов для сушки топлива КПД котла увеличивается на 7 – 8%, а топливо в топку поступает сухое и предварительно нагретое, что улучшает процесс горения и увеличивает энергию сгорания. В котлах с другими видами топок для досушивания очень влажного топлива в топке выделяется место, что существенно увеличивает объем топки и уменьшает температуру дымовых газов вследствие испарения воды. При этом КПД котла еще более падает.
