Шахтный котел + факельная пеллетная горелка. Способы решения данного конструктива

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Ув. 33Alex а что Вы знаете об этой горелке и об этом котле, почему о них мало информации, спасибо.

 

Я имел ввиду, что повышенное тепловое напряжение вокруг горелки приведет к росту температуры в слое, выше чем температура плавления золы..

 

Если получится совместная работа горелки и шахтника на максимальных режимах (ну например нужно быстро подогреть большое кол-во воды для бассейна и тд) Шахтная часть 60...110 %, горелка в остальной части диапазона, но теплообменник общий...и это надо учесть при проектировании.

 

Думаю, что специалисты и обладатели пеллетных котлов поделятся своими соображениями и замечаниями по конструктиву в данной теме. Одна из существенных деталей "холодный" или "теплый" режим теплообменника, а также режимы ЕЦ и ПЦ в пеллетном котле, и др моменты, естественно все это неднократно рассматривалось и в других темах, поэтому если кто захочет поделиться, пожалуйста, можно и ссылки на темы указать. Буду признателен за советы и подсказки. Спасибо.

 

Для этого нужны будут две отдельные топки в котле. Котел будет выдающихся габаритов. Готовы к этому?

Раскройте пожалуйста, Вы что под этим подразумеваете? Речь о минимальной температуре котла или что другое?

Как и в любом другом котле. В этом пеллетник ничуть не оригинален.
Пишут, что на ЕЦ нет конденсата. Значит, при необходимости, можно держать низкую температуру в котле. Будет выше КПД. Но для высокоэффективной работы пеллетной горелки топка для неё должна быть теплоизолирована.

 

А вот и не хочется этого. Поэтому и думаю про сдвиг к пиролизности в шахтной секции. Пусть работают в общей топке. И над топкой тоже надо поработать, один в один без сомнения не прокатит. Честно говоря маловато информации у меня по "свежим" котлам недавней разработки, особенно по хорошим пеллетным, вот Вы привели очень хороший аналог котла, да еще парочка с хорошими характеристиками у меня на примете, и все, а все остальные горелки то по старой накатанной дороге выполняются...

 

Решил для себя повторить инфо об шахтном котле. Вся статья приведена на сайте https://msd.com.ua/toplivo-i-kotelnye-ustanovki/shaxtnye-topki-dlya-szhiganiya-drov/

Конструкция шахтной топки для сжигания дров представлена на рис. 10 Эта топка пристраивается к фронтовой стенке котла и состоит из кирпичной шахты 1, в которую загружается сверху через бункер топливо, и колосниковой решетки, состоящей из ряда горизонтальных колосников 2, наклонных колосников 3 и верхнего ряда горизонтальных колосников 4. Наклонные колосники опираются на трубы 5, охлаждаемые водой; угол наклона этих колосников может быть изменен путем перестановки опорных труб 5. Воздух, необходимый для горения топлива, подводится в три зоны: нижнюю 6, среднюю 7 и верхнюю 8. В среднюю и нижнюю зоны воздух подводится по трубопроводу 9. ну и далее по тексту...

 

Вот и хорошо, что вопросов много, без вопросов не бвает и ответов, а вот убеждения дорогого стоят, так как проектирование это работа над ошибками, как впрочем многое в жизни.

 

Stann, Вы попробуйте сами нарисовать эскиз всего того, что надумали, многие вопросы отпадут...

 

Опять Вы ,Ув. Igrek1977 ,попали в 10, считал и считаю, что проектировшик (конструктор) должен сам воплощать свои идеи, сначала скажем на бумаге (Катя,СолидВоркс,Аутокад) и затем принимать участие в конкретном строительстве изделия (аппарата).
Как в любом деле, в проектировании есть определенные этапы, у нас на жаргоне, начальный этап проектирования назывался сверка часов, так вот данная тема и есть некоторая сверка часов...
Но мне проще в данном случае, меня не связывают никакие обязательства ни перед кем, я делаю котелок для себя и не предполагаю его тиражировать. И еще признаюсь, со студенческих времен люблю брейн-шторминг,а также люблю делиться идеями, делиться идеями это не то же самое, что делиться деньгами, скажем, после деления идеями последние всегда множатся...,чего не скажешь о деньгах.

 

Ув. Igrek1977 если Вам не сложно прокомментируйте пожалуйста разрез котелка из предыдущего поста, особенно меня интересует Ваше мнение по поводу 3 зон подачи воздуха,
В среднюю и нижнюю зоны воздух подводится по трубопроводу 9 под давлением. Количество воздуха, подаваемого в каждую зону, может быть отрегулировано задвижками, установленными на дутьевом трубопроводе, спасибо.

 

Материал взят с сайта https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=19

 

При сжигании дров используют слоевые топки с горизонтальной колосниковой решеткой; с наклонной колосниковой решеткой, они же – топки шахтные-полугазовые.
Слоевые топки с горизонтальной колосниковой решеткой (рис. 1) Для удобства обслуживания этих топок рекомендуются следующие их размеры:
- длина колосниковой решетки («а», рис. 1) должна быть кратна размерам поленьев с превышением на 100-50 мм, но не более 2500 мм;
- ширина колосниковой решетки, приходящаяся на одну загрузочную дверцу, должна находиться в пределах 1000-300 мм:
- высота нижней кромки загрузочной дверцы от пола («к», рис. 1) от 500 до 800 мм (загрузочную дверцу следует делать размером 400х450 мм с гляделкой в ней для наблюдения за слоем топлива);
- толщина пода («m», рис. 1) от 100 до 200 мм;
- высота зольника («d», рис. 1) от 300 до 500 мм;
- толщина слоя («с», рис. 1) от 500 до 1400 мм
(толщина слоя тем больше, чем сырей дрова, чем крупней полено, чем меньше плотность слоя);
- глубина канала («g», рис. 1) от 2000 до 2200 мм;
- высота топки («в», рис. 1), высчитывается из объема топки. Объем топочного пространства для дровяных топок, исключая топки к жаротрубным котлам определяют из расчета его напряжения, находящегося в пределах от 350 до 465 кВт/м3 (от 300х103 до 400х103 ккал/м3 час);
- расстояние между сводами («n», рис. 1) высчитывают, исходя из скорости газового потока в газовом окне, которая находится в пределах 10¸15 м/с.

Поддувальную дверку топки нужно выполнять из расчета скорости в ней не более 3 м/с. Гляделки в топках водотрубных котлов следует размещать под нижним рядом труб, а в топках жаротрубных котлов – в конце жаровых труб. Гляделки следует выполнять в виде горизонтальной щели.
При сжигании дров с влажностью более 35-40% в топке с большой прямой отдачей температура настолько падает, что топка работает с большой неполнотой горения или «глохнет». Для стабилизации процесса горения уменьшают прямую отдачу, перекрывая топку сводами «n» (рис. 1).
Наибольшая допускаемая к загрузке длина дров (полена) должна быть £ 2 м, массой 30-40 кг.
Колосники в дровяных топках выполняют в виде простых брусчатых колосников длиной до 700 мм с прозорами 20-30 мм, причем меньшие прозоры применяют при сжигании твердых пород дерева (бук, дуб, береза и т. д.), вследствие образования при сжигании этих пород значительного количества мелкого угля. При сжигании дров сам слой является хорошим распределителем воздуха, поэтому к колосникам не предъявляется особых требований.
Слой топлива, решетка и зола создают для прохода воздуха некоторое сопротивление. Обычно это суммарное сопротивление при напряжении зеркала горения 815-1745 кВт/м3 (700х103 - 1500х103 ккал/м3 час) колеблется от 20 до 60 Па (2-6 мм вод. ст.). Напряжением зеркала горения называют соотношение В/R, где В – часовой расход топлива в МДж/ч (ккал/ч); R – площадь зеркала горения (площадь горящих дров на колосниковой решетке) в м2.
Количество сжигаемого топлива в топке, а следовательно и мощность топки, зависит от количества проходящего через слой воздуха. При заданном размере решетки мощность топки определяется разностью давлений в зольнике и над слоем, создаваемой тяговыми устройствами. Кроме тяговых устройств, мощность топки, при заданной ее конструкции ограничивается:
- напряжением топочного пространства, т. к. при чрезмерной его нагрузке интенсивно растут потери от химической неполноты горения;
- напряжением зеркала горения, т. к. при чрезмерной его нагрузке увеличиваются потери от механической неполноты горения;
- производительностью кочегара (при ручных топках).

Слоевые топки с наклонной колосниковой решеткой (топки шахтные - полугазовые)
В отличие от топок с горизонтальной колосниковой решеткой, где стадии горения чередуются во времени, в шахтных топках стадии процесса горения размещены в пространстве, а именно: в верхней части шахты дрова подсушиваются, несколько ниже происходит сухая перегонка, а затем уже в активной части зеркала горения происходит собственно горение. Слоевые-шахтные-полугазовые дровяные топки делят на три группы:
- шахтные топки с утончающимся слоем (рис. 2);
- шахтные топки с вертикальным зеркалом горения (рис. 3);
- шахтные топки с утолщающимся слоем (рис. 4).

 

Ну и для закладок статья об горении, к которой я часто возвращаюсь...http://www.istok59.ru/60-osobennosti-szhiganiya-drov-v-pechi.html

-
Если взглянуть на пламя дров, которое постоянно мечется из стороны в сторону, то становится ясным, что вполне возможна ситуация, когда в одной зоне горения временно содержится намного меньше воздуха, чем нужно для полного сгорания летучих, а в другой - временно намного больше. Надёжное сгорание в этих условиях мыслимо лишь при существенном избытке воздуха (чтобы везде воздуха хватало), но при этом температура продуктов сгорания оказывается неминуемо ниже стехиометрического уровня 2000°С. Поэтому стремление повысить температуру продуктов сгорания приходит в противоречие со стремлением снизить дымность продуктов сгорания (и повысить КПД). Дымление паровозов и пароходов показывает, что топки их котлов специально работают при недостатке воздуха.
Лишь для обеспечения скрытности боевые паровые суда применяли режим повышенного расхода воздуха, который дожигает летучие, но снижает температуру продуктов сгорания и мощность паровой установки. Также и в ракетных двигателях (например, ракет-носителей космической техники) коэффициент избытка окислителя выбирается меньшим единицы. Напомним, что двукратное снижение коэффициента избытка воздуха с 1,0 до 0,5 приведёт примерно к такому же снижению температуры продуктов сгорания, как повышение коэффициента избытка воздуха с 1,0 до 1,2. То есть нехватка воздуха не столь уж сильно сказывается на температуре продуктов сгорания, но сильно повышает дымность дымовых газов (и загрязнение дымоходов).
Конечно, снижение температуры продуктов сгорания за счёт повышения расхода воздуха не снижает общего теплосодержания продуктов сгорания: газы становятся холодней, но объём газов увеличивается. Если бы печь располагала очень эффективными теплообменниками (например, очень длинными дымооборотами), то можно было бы уловить всё тепло продуктов сгорания. Но дымообороты имеют ограниченную длину, и чем ниже температура продуктов сгорания, тем меньше теплоотдача в стенки дымооборотов, тем больше тепла сбрасывается через дымовую трубу (несмотря на возможно очень низкую температуру дымовых газов на срезе дымовой трубы).

-
Способность слоя раскалённых углей пропускать кислород может быть обусловлена тонкостью угольного слоя или большой скоростью продува или низкой температурой угольного слоя (и соответственно медленностью реакции углерода с кислородом воздуха). Эти условия взаимосвязаны: большая скорость продува сокращает время реакции кислорода воздуха с углями, обуславливает «проскок» непрореагировавшего воздуха через слой углей, «проскок воздуха» фактически означает повышение коэффициента избытка воздуха в реакции с углями, что приводит к снижению температуры горящих углей и т. д.
В этих условиях добиться гарантированного проникновения «воздуха» через слой углей для сжигания летучих весьма затруднительно, что подтверждает необходимость введения вторичного воздуха для сжигания летучих по индивидуальному каналу. Принимая пористость угольного слоя на уровне 0,4 и повышенную вязкость воздуха при высоких температурах (рис. 69), для обеспечения поступления 35% воздуха мимо угольного слоя необходимо использовать площадь проходного сечения индивидуального канала для вторичного воздуха на уровне 5% от площади колосниковой решётки.
Вместе с тем, газопроницаемость слоя углей на колосниковой решётке остаётся весьма неопределённой величиной, что делает решётку не столь уж удобным устройством для управляемого сжигания не только летучих, но и древесного угля. Так, например, удивительно, но факт, что слой пепла в подовой печи порой пропускает воздух под дрова ничуть не хуже, чем слой углей на колосниковой решётке. В связи с этим, напомним, что колосниковые решётки были изобретены вначале вовсе не для подачи воздуха, а для непрерывного вывода шлака от каменного угля (или золы от дров) из топки парового котла.
Что касается подачи воздуха для горения дров, к колосниковым решёткам возникает масса вопросов. Во всяком случае даже в отопительных кирпичных печах в деревенском и сельском быту очень часто используют глухой под и воздухоподающие отверстия в дверке топки. Вопреки расхожему в литературе мнению, колосниковая решётка вовсе не всегда обеспечивает доступ воздуха во все зоны закладки дров в печи. И причиной этого является наличие на всей решётке сплошного слоя горящих углей, забирающих весь кислород из воздуха так, что вышележащие поленья уже не горят, а просто нагреваются в потоке дымовых газов и претерпевают пиролиз. Реально процесс ещё более сложный, поскольку образовавшаяся в результате горения углей в кислороде двуокись углерода С+О2 -»С02 сама начинает реагировать с верхними слоями углей с образованием окиси углерода С+СО2 -» 2СО (рис. 106д). Так что даже в случае сжигания древесного угля процесс на решётке как минимум трёхстадиен: сначала образуется СО2, затем СО, а потом СО сгорает до СО2 над углями, но только при подаче дополнительного (так называемого вторичного) воздуха в зону над углями.