Универсальный котел на альтернативных видах топлива"Экотерм-Универсал"По официальным данным ежегодный рост цен на природный газ с 2010 до 2012 годов в России составит 18 %. В последнее десятилетие в связи с неуклонным ростом цен на качественное топливо заметно возрос интерес к котельным установкам, обеспечивающим эффективное сжигание дешевых видов топлива и, в первую очередь, древесных отходов. Большинство Европейских стран и США сумели преодолеть энергетический кризис, выходом из которого стало использование возобновляемых и нетрадиционных источников энергии. Многолетний опыт стран ЕС в использовании биомассы (БМ) является хорошим наглядным примером для стран, где потенциал БМ составляет десятки и сотни млн. т.у.т. в год, из которых основную часть следует использовать в коммунальном хозяйстве. БМ относится к сектору, который должен быть развит в наибольшей степени и в кратчайшие сроки. Она сегодня составляет больше половины всех возобновляемых источников энергии (ВИЗ), используемых в ЕС. Такое широкое применение БМ получила благодаря тому, что имеет относительно низкую стоимость. Компания "ЭкоТерм" с 2003 года специализируется на внедрении котельных, работающих на древесных отходах. Смонтировано и запущено в эксплуатацию более 20 автономных производственных и отопительных котельных на территории России в Калужской, Владимирской, Свердловской, Челябинской, Иркутской областях и Республики Башкортостан (2,3,4) На основе приобретенного практического опыта в компании "ЭкоТерм" разработана конструкция УНИВЕРСАЛЬНОГО КОТЛА НА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДАХ ТОПЛИВА "Экотерм-Универсал" (Рис.1) Ниже представлены основные технические аспекты в конструкции котла "Экотерм-Универсал", влияющие на устойчивую работу котельного агрегата и котельной в целом. 1. Фракция топлива и топливоподача в топку котла Стабильная работа котла на древесных отходах в значительной степени зависит от технического решения (устройства) по транспортировке топлива непосредственно в топку котла. Большинство производителей котельного оборудования применяют шнековую подачу топлива. Это в первую очередь вызвано простотой изготовления. На практике шнековая подача топлива требует более качественной подготовки топлива по фракции. Для этого требуется установка дополнительного оборудования по измельчению крупнокусковых древесных отходов - шредеров, дробилок, измельчителей. В противном случае из-за отсутствия контроля за фракционным составом топлива имеет место частые случаи заклинивания шнеков, и как следствие остановка котла и нарушение режима горения. На практике установлено также, что и щепа после рубительной машины часто приводит к нарушениям работы шнекового транспортера и не решает вопросы надежности топливоподачи и работы котла. Для устранения вышеуказанных узких мест в котле "ЭкоТерм-Универсал" применен питатель топлива с гидравлической подачей. Габаритные размеры питателя в сечении составляют 500х700 мм. Это позволяет использовать топливо различное по фракционному составу - кора, ветки, обрезь, отторцовка. В этом первый момент универсальности топки. 2. Влажность топлива и конструкция топки Из теории сжигания биомассы (1) - горение древесных опилок протекает в гетерогенном режиме, т.е. гетерогенного воспламенения как скачкообразного перехода от кинетического к диффузионному режиму протекания гетерогенной реакции. Процесс горения состоит из следующих стадий:
Стадия 2. Воспламенение летучих веществ и их выгорание; Стадия 3. Нагревание кокса до воспламенения; Стадия 4. Выгорание горючих веществ из кокса. На практике одним из важнейших факторов влияющих на качественное и стабильное горение древесных отходов является их исходная влажность. Чем выше влажность топлива, тем процесс горения (стадии горения) увеличивается по времени его протекания. В рассматриваемой конструкции топки с учетом теории горения древесных отходов применены следующие технические решения:
2. Для стадий горения 2 и 3 установлен наклонный колосник и свод радиационного излучения 3. Стадия горения 4 протекает на нижнем горизонтальном колоснике. Для полного сгорания вредных веществ (СО) предусмотрены 2-х зонный регулируемый подвод воздуха и 2 радиационных свода. В данном случае универсальность топки включает в себя использование исходного топлива влажностью в широком диапазоне от 10 до 60%.(естественная) 3. Теплообменник котла При выборе конструкции теплообменника в техническое задание были заложены следующие требования:
На Рис.2 представлен котельный агрегат "ЭкоТерм-Универсал" - топка со змеевиковым теплообменником. Универсальность котельного агрегата включает в себя адаптирование конструкции топки к конструкции теплообменника разных производителей. Это в первую очередь позволит проводить реконструкцию существующих угольных котлов с переводом их на сжигание древесных отходов. Также можно проводить замену топок со шнековой подачей в случаях изменений фракционного состава применяемого топлива. Рис.3. Пример использования топки "Экотерм-Универсал" с теплообменником вертикального исполнения
Заключение Основными достоинствами предлагаемой конструкции котла на древесных отходах "Экотерм-Универсал" являются:
Список использованных статей: 1. "Изучение закономерности роста температуры горения древесных опилок" Л.А. Кудрявцева, П.М. Мазуркин ГОУ ВПО Марийский государственный технический университет 2. "Энегосберегающие технологии у прфессионалов дереобработки" Ф.Ахтямов Компания "ЭкоТерм" 3. "Древесные отходы заменяют каменный уголь. Реконструкция котельных" Ф.Ахтямов Компания "ЭкоТерм" 4. "Практический пример реконструкции котла Е 1\9 с переводом на сжигание древесных отходов" Ф.Ахтямов Компания "ЭкоТерм" |