Пелетний котел - пристрій, принцип роботи, плюси та мінси
Пелетні котли – це ще одна спроба розробників теплотехнічного обладнання автоматизувати процес спалювання твердого палива, максимально наблизивши його до технології спалювання кам'яного вугілля в топках промислових котелень.
Основний принцип, що використовується при цьому, полягає у наданні паливу форми, зручної для транспортування та дозованої подачі в зону горіння.
Для цього проводиться попередня підготовка палива, і випускаються пелети, які називаються також паливними гранулами.
Поговоримо про пелети
Пелети є видом біологічного палива, одержуваного з деревних відходів, тирси, торфу та відходів сільського господарства. При їх виробництві не використовується ніяких складів, що клеять, і хімічних речовин.
Технологічний процес гранично простий: відходи дерева подрібнюються до однорідного стану, а потім пресуються. При цьому виділяється лігнін, що входить до складу деревини і володіє здатністю, що клеїть. Отримані гранули достатні міцні, зберігають свою форму при транспортуванні, і мають високу теплотворну здатність, що становить 4500 ккал/кг.
Гранули високої якості стійкі до дії вологи. Однак зберігати пелети слід у сухому приміщенні: у вологому стані вони втрачають свою теплотворну здатність та погано горять. До безперечних переваг пелет слід віднести їх тривалий термін зберігання, що не має межі, що дозволяє робити запаси палива будь-якого обсягу. До речі, запасти у великій кількості газ або мазут набагато складніше: для них потрібні спеціальні резервуари та особливі умови зберігання.
Діаметр гранул становить від 5 до 10 мм, а їхня довжина варіюється від 10 до 30мм, що дозволяємеханізувати та автоматизувати процес подачі палива в котел. Слід зазначити, що один кубічний метр пелет важить приблизно 1500 кг і його достатньо для роботи котла потужністю 20 кВт протягом 7 днів, що дозволить безперервно і без участі людини, опалювати в мороз будинок площею 200м2 цілий тиждень.
Пелетні котли є відносно новим видом теплотехнічного обладнання, в якому як паливо використовуються пелети, звані також паливними гранулами.
Де популярні пелетні казани?
Пелетні котли набули широкого поширення в Європі. При цьому паливо для них переважно закуповується у нашій країні. Основна причина їхньої такої широкої популярності полягає в надійності, безпеці, доступності палива та високому рівні автоматизації, що дозволяє максимально наблизити котли цього виду до газового обладнання.
Слід зазначити, що серед твердопаливних казанів тільки пелетні казани можуть працювати протягом тижня без участі людини. Саме пелетні котли є запорукою так званої «паливної незалежності», що дозволяє бути впевненим у можливості одержання тепла за браку або відсутності постачання природного газу, настільки значимих для європейських держав.
Поступово інтерес до пелетних котлів прокидається і в нашій країні, тим більше що зараз для виготовлення паливних гранул використовується кам'яне вугілля, що дозволить збільшити тривалість роботи котла на одному завантаженні палива.
Конструктивні особливості
Пелетні котли умовно можна поділити на кілька частин:
- Пальник
- Теплообмінник
- Транспортер для подачі пелет
- Бункер для зберігання пелет
Така конструкція значно спрощує транспортування котла.
В пелетних котлах використовується гранульний пальник об'ємного типу, розроблений спеціально для спалювання паливних гранул. Пальник забезпечує найбільш повне згоряння палива та високий ККД котла. Завантаження гранул у пальник може проводитись знизу або зверху.
При необхідності спалювання будь-якого іншого виду твердого палива пальник потрібно накрити листом металу, а потім топити казан звичайними дровами, торфом або вугіллям.
Для забезпечення подачі паливних гранул котли комплектуються спеціальними бункерами, обсяг яких залежить від їхньої потужності. При необхідності подачу палива можна здійснювати із сусіднього з котлом приміщення, переобладнавши його під бункер.
- Теплообмінники
Котли мають багатоходові теплообмінники, що дозволяють максимально використовувати тепло, що виробляється, і знижувати температуру димових газів до 100-200 С. Деякі котли мають контур гарячого водопостачання.
- Подача палива
Подача гранул до пальника здійснюється за допомогою шнекового транспортера, розділеного на дві частини: якщо в першому, ближньому до котла, живильнику, закінчуються гранули, включається другий транспортер і наповнює його пелетами. Контроль над наявністю гранул у живильнику здійснюється за допомогою фотосенсора.
Такий поділ подачі палива необхідний підвищення рівня безпеки котла: якщо при завантаженні паливних гранул полум'я вирветься з пальника, спалах може статися лише першому транспортере
- Як працює котел
На початку роботи під час запуску після простою пелети завантажуються в шнек вручну. Потім вмикаєтьсясистема автоматичного регулювання, розпалювання котла і починається подача гранул в автоматичному режимі. При нагріванні теплоносія до заданої температури подача гранул припиняється. При зниженні температури теплоносія подача пелет поновлюється та проводиться автоматичне розпалювання пальника.
Розпалювання котла здійснюється за допомогою електричної спіралі, вбудованої в пальник, або за допомогою струменя розжареного повітря, що подається тепловентилятором. Швидкість подачі пелет вибирається автоматично.
При нагріванні теплоносія до заданої температури транспортер зупиняється, подача пелет припиняється, а паливо, що залишилося в котлі, догоряє. При зниженні температури теплоносія транспортер починає працювати, відновлюючи подачу пелетів у пальник. Якщо в ній процес горіння не закінчено, нова партія палива спалахує. Якщо паливо прогоріло, відбувається розпалювання котла в автоматичному режимі.
Запорукою успішної роботи пелетних казанів є висока якість системи автоматичного контролю.
- Недоліки пеллетних котлів опалення
Пелетний опалювальний котел громіздкий. У його конструкцію обов'язково включається транспортер та бункер. При цьому транспортер обов'язково повинен мати хоча б 2 ходи, що дозволяє відсікати паливо від пальника при випадковому викиді з нього струменя полум'я.
Експлуатація котла потребує особливих заходів безпеки. Зокрема встановлювати його потрібно в приміщенні, що виключає використання обробки матеріалів, здатних підтримувати горіння. Бункер для зберігання пелет також повинен відсікатися від випадкового контакту з відкритим вогнем під час викиду відкритого полум'я з котла.
На ринку теплотехнічного обладнання можна знайтипелетні котли наступних торгових марок:
Єдиним недоліком пелетного казана є його висока вартість.