Котлы без дымососа

Промышленные котлы без дымососа

На сегодняшний день существует широчайший выбор моделей водогрейных котлов, все они имеют свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки. Рассмотрим конструкцию котлов, работающих на естественной тяге, без дымососа, а также особенности их пуска и эксплуатации.

Современные твердотопливные котлы отопления КВ в первую очередь должны отвечать требованиям экономичности и надежности, с одной стороны и низкую стоимость с другой, что в свою очередь определяет их конструкцию. Для достижения максимального КПД котла стандартным решением является увеличение поверхности нагрева и более плотное омывание горячими дымовыми газами конвективных поверхностей нагрева. А это приводит к повышению аэродинамического сопротивления котла и необходимости установки дымососа. Поэтому до 80 % угольных котельных малой мощности работают с дымососами. Но дымосос требует обслуживания, дополнительной автоматики и затрат на электроэнергию. Каковы же механизмы, позволяющие обеспечить работу котла без дымососа и от чего зависит естественная тяга? Сила естественной тяги определяется по формуле:

S_т=Р_в-Р_г=Н_трgр_о*(1/Т_в-1/Т_г)/287,1, где

р₀ - давление воздуха по барометру, Па;

Т_в - термодинамическая температура наружного воздуха, К4

Т_г - средняя термодинамическая температура газов в дымовой трубе, К;

287,1 - газовая постоянная воздуха (P_в);

газовая постоянная газообразных продуктов сгорания (P_г) зависит от их состава - P_г к P_в.

Дымовые газы при прохождении через котлоагрегат испытывают сопротивление о твердые поверхности газохода и сопротивление, вызываемое изменением направления движения потока газа.

Высоту дымовой трубы принимают такой, чтобы всегда имелся некоторый запас тяги, т.е. разрежение в топке (создаваемое трубой), которое должно быть больше суммы всех сопротивлений, получающихся в процессе прохождения газов по газоходам котлового агрегата. Для нормальной работы топки котла необходимо поддерживать в ней постоянное разрежение 20-30 Па (2-3 мм вод. ст.). Поэтому полная тяга создаваемая дымовой трубой и обозначаемая S, должна быть достаточной для преодоления всех аэродинамических сопротивлений котельной установки и создания разрежения в топке

Sт = ΣΔSka + 20 - 30, Па, где ΔSka - сумма сопротивлений всех элементов котельной установки.

Из приведенной формулы видно, что тяга дымовой трубы котельной установки изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха:

• чем ниже температура наружного воздуха, тем больше разность плотностей воздуха и дымовых газов в трубе и тем больше тяга,
• чем выше температура наружного воздуха, тем меньше тяга.

Промышленные котлы которые мы будем рассматривать - стальные водотрубные. Начнем с конструкции котла. Как было сказано выше котел должен иметь минимально возможное аэродинамическое сопротивление в топке и конвективном пучке. Это достигается удлинением коллекторов боковых панелей котла и увеличением расстояния между конвективными панелями и трубами в них. Для того, чтобы сохранить величину теплосъема на достаточном для получения высокого КПД уровне, увеличивается общая поверхность нагрева путем добавления дополнительных конвективных панелей.

Для обеспечения самотяги в котельной установке важна не только конструкция котла, но и устройство газоходов и дымовой трубы. Газоходы от котла до дымовой трубы должны быть минимально возможной длины и с минимальным количеством поворотов. Дымовая труба котлов без дымососа должна иметь большой диаметр и высоту, а также утеплена.

Пуск и эксплуатация котлов без дымососа

Производственные котлы без дымососа имеют специфику в момент запуска, когда на улице еще теплая погода и тяга нестабильна.

Итак, самое большое сопротивление в отопительном котле в конвективном пучке, и для того чтобы его преодолеть, мы в момент запуска выключаем его из работы. Для этого в верхней части топки котла имеется отверстие с шибером, куда подсоединяется обводной газоход. В момент пуска котла шибер открывается, и газы свободно проходят по нему и выходят в газоходы и далее дымовую трубу. После установки стабильного режима горения в топке котла шибер перекрывается. Продукты сгорания, имеющие более высокую по сравнению с окружающей средой температуру, стремятся вверх, в результате чего и возникает самотяга.

В период эксплуатации изменение тяги происходит и при изменении режима работы котла. Тогда тягу регулируют большим или меньшим открытием соответствующих заслонок. При увеличении нагрузки котлов увеличивают часовое количество сжигаемого топлива, количество подаваемого в топку воздуха и усиливают тягу, что осуществляется большим открытием соответствующих заслонок, а при снижении нагрузки котла уменьшают подачу в топку топлива и воздуха и соответственно прикрывают заслонки.

Есть ряд ограничений, когда котлы без дымососа не могут работать, к ним относятся наличие золоуловителя и воздухоподогревателя в котельной.

Модели котлов, мощностью 0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1.0 МВт, эффективно работающие без дымососа, были разработаны и производятся Котельным заводом.