К традиционным видам топлива на сегодняшний день относятся, главным образом, торф, а также каменный уголь. Однако парогенераторов, осуществляющих работу на каменном угле, не так-то много, торфяных генераторов значительно меньше. Промышленные парогенераторы, используемые в промышленности, работаю, главным образом, на отходах, остающихся после чистки зерновых культур, и применяются для осуществления производственных процессов с использованием большого количества пара. Допустимо использовать паровые котлы для дома и крупных промышленных предприятий.
Классификация паровых котлов на твердом топливе
Разнообразная конструкция котлов, работающих на твердом топливе, дает множество оснований для классификации. Чаще всего в качестве основных параметров используются способ загрузки топлива, конструкция котла, определяющая время сжигания топлива, материалы теплообменника и принцип, по которому осуществляется передача энергии. (См. также: Отопительные котлы)
Паровые котлы на твердом топливе различаются, главным образом, по способу теплового обмена. В зависимости от этого параметра выделяют жаротрубные и водотрубные паровые котлы. Принцип их работы выглядит следующим образом. Проходя по трубам водотрубного котла, вода согревается теплом, выделяемым сгорающим в процессе работы топливом. Так вода преобразуется в пар. Жаротрубные паровые котлы отличаются тем, что вышеуказанный процесс в них протекает в обратном порядке: вода при этом находится с внешней стороны труб, а тепло протекает по ним.
В зависимости от способа загрузки топлива выделяют котлы с ручной и автоматической загрузкой топлива. Котлы с ручной загрузкой топлива осуществляют работу на угле, дровах и брикетах, а автоматические – на древесных гранулах.
Устройство парового котла на твердом топливе
На сегодняшний день в продажу поступают паровые котлы разной паропроизводительности. На вертикальной плоскости друг над другом располагаются верхний и нижний барабаны. Их объединяет между собой сеть труб конвективного пучка, которые, в свою очередь, крепятся вальцовкой в барабанах. Установка труб конвективного пучка осуществляется на расстоянии около 90 мм друг от друга вдоль самого барабана. Ширина боковых пазух при этом должна составлять 195-387 мм. (См. также: Какой котёл выбрать?)
В состав топочной камеры входят плотные боковые экраны, а также боковые ряды труб конвекционного пучка, которые связаны по всей длине с нижними коллекторами. Верхние концы труб при этом присоединяются к верхнему барабану. Для производства задней, а также фронтовой стенки топочной камеры используется особый огнеупорный кирпич. Справа в стенке топочной камеры проделывается окно, и в дальнейшем именно через него продукты сгорания будут поступать в камеру догорания. Нижняя часть камеры догорания выполнена с наклоном к топке. Это сделано для того, чтобы облегчить попадание на решетку кусков сгоревшего топлива.
Принципы работы твердотопливных котлов
Определение наиболее доступного вида топлива для того или иного региона является первым вопросом, с которым необходимо определиться до того, как будет установлен котел. Электрический паровой котел, работающий на твердом топливе, менее экономичен, чем паровой, работающий на жидком топливе. Однако его вполне можно использовать в тех регионах, где достаточно хорошо развита угольная промышленность.
При работе парового котла топочные газы проходят путь из камеры догорания до конвективного пучка, который проходит в горизонтальной плоскости, созданной из чугунной и шамотной перегородки. Происходит подача разогретой в водяном экономайзере жидкости к верхнему барабану по перфорированным трубам до необходимого уровня, после чего она сливается в нижний барабан через трубы конвективного пучка. Стоит также отметить, что передняя часть конвективного пучка является кипятильной, или подъемной. (См. также: Какой твердотопливный котел выбрать)
Рассуждая о специфике работы экранов, а также стен, ограждающих конвективный пучок, стоит отметить, что пар происходит по трубам, идущим от нижнего барабана, а также расположенным на фронтальной части котла опускным стоякам. После этого в верхний барабан попадает образовавшаяся пароводяная смесь. Пройдя через паровое пространство, находящееся в верхнем барабане, пар проходит сепарационное устройство и переправляется к паропроводу. В состав конструкции также входит питательный насос для парового котла.
Особенности паровых котлов на твердом топливе
Паровые котлы на твердом топливе отличаются рядом неоспоримых достоинств:
- Паровой котел на твердом топливе прибавляет собой оптимальный способ осуществления теплоснабжения в случае наступления перебоев с электричеством, а также при отсутствии центрального газоснабжения. Это делает его особенно необходимыми для мелких поселков, расположенных на окраинах.
- Твердотопливные системы не нуждаются в постоянном обслуживании и способны работать в автоматическом режиме, поддерживая необходимую температуру работы системы отопления.
- Высокая экономичность паровых твердотопливных котлов делает возможным создание автономной отопительной системы. Именно поэтому подобные котлы крайне востребованы в тех регионах, которые испытывают ряд проблем с подачей газа и электроэнергии.
- Паровые котлы, работающие на твердом топливе, отличаются экологичностью. Стоимость топлива, используемого для поддержания его работы, довольно высока. Кроме того, оно отличается доступностью.
- Насыщенность оборудования устройствами и датчиками, контролирующими его работу, значительно повышают безопасность эксплуатации.
- Можно извлечь немалую пользу также из использования отходов сгорания.
- Котлы подобного типа способны работать в условиях повышенной запыленности, что делает возможным эксплуатацию в недостроенных домах, а также в домах, не имеющих внутренней отделки.
- Термоизоляция в паровых котлах создается за счет применения материалов, не содержащих асбест.
- Возможно применение некоторых типов котлов в системах принудительной и естественной циркуляцией теплоносителей.
- Допустимо переоборудование паровых котлов, функционирующих на твердом топливе, для работы с другими видами топлива, легко осуществляя переход от одного на другой.
- Прямоточный паровой котел не нуждаются в сложной эксплуатации.
(См. также: Как изготовить котел на твердом топливе своими руками)
(См. также: Твердотопливные котлы своими руками)
Однако паровые котлы не лишены и недостатков:
- Твердотопливные системы отличаются высокой скоростью сгорания топлива.
- Также твердотопливные парогенераторы отличаются высокой опасностью возникновения пожара.
