466
обратного возгорания, клапан-отсекатель которого обеспечивает поступление
топлива в приемный бункер. Из
которого топливо шнековым питателем
подается в нижнюю часть горелки объемного типа. Подача топлива
осуществляется в режиме - рабочий цикл/пауза. Для автоматического розжига
топлива используется электрический тепловентилятор. За счет разрежения,
создаваемого дымососом, в
горелочное устройство поступает первичный и
вторичный воздух.
Рабочее давление теплоносителя на выходе из котла не должно
превышать 0,3 МПа, а температура – 95 ºС. Водогрейный котел имеет два
контура, при этом в первом, оборудованном буферной емкостью, циркулирует
химочищенная деаэрированная вода. Температурный режим для рабочей среды
первого контура составляет 95/60 ºС. Нагрев сетевой воды второго контура
осуществляется с
помощью пластинчатого теплообменника.
Из объемной горелки продукты сгорания поступают в камеру догорания,
которую покидают через выходное окно. Дымовые газы обеспечивают нагрев
котловой воды первого контура, совершая два хода в дымогарных трубах, после
чего дымососом направляются в дымовую трубу диаметром 0,16 м и высотой 9
м. Для повышения эффективности теплообмена в дымогарных трубах
установлены турбулизаторы-очистители. Продукты сгорания после первого
хода в
дымогарных трубах
совершают поворот на 180º, при этом наиболее
крупные фракции золы сепарируют в зольник, откуда шнеком удаляются в
сборную емкость. Зола и шлак из топочной камеры индивидуальным шнеком
также выводятся в сборную емкость.
Для обеспечения плавного регулирования производительности котла
привод дымососа имеет частотное регулирование. Водогрейный котел
оборудован
необходимыми
приборами
безопасности
и
системой
автоматического регулирования с
интегрированным микропроцессорным
модулем BioControl 3000.
Энергообследование котла проводилось в несколько этапов. В ходе
первого выполнялись балансовые опыты при подаче в
топку котла древесных
467
гранул
диаметром
8
мм,
имеющих
достаточно
однородный
гранулометрический состав и теплотехнические характеристики, отвечающие
требованиям европейских стандартов (влажность
W
R
t
RP
r
P
= 8,38 % и зольность на
рабочую массу
А
P
r
P
= 0,50 %; выход летучих веществ на горючую массу
V
P
daf
P
=
85,10 % и низшая теплота сгорания на рабочую массу
Q
P
r
PR
i
R
,= 17,3 МДж/кг). На
втором этапе энергообследования котел работал на коре сосны,
теплотехнические характеристики которой имели следующие значения:
W
R
t
RP
r
P
=
13,72 %;
А
P
r
P
= 2,52 %;
V
P
daf
P
= 76,88 %;
Q
P
r
PR
i
R
,= 17,98 МДж/кг [2].
Расход топлива определялся по уравнению обратного теплового баланса.
Обработка
экспериментальных
данных
проводилась
с
помощью
многомодульного программно-методического комплекса [1].
Комплексное
энергетическое обследование показало, что котел
обеспечивает высокие технико-экономические показатели и минимальные
выбросы вредных веществ в окружающую среду при работе на биотопливе и
его следует использовать для теплоснабжения малоэтажных зданий, особенно в
условиях Северо-Арктического региона [2]. Так КПД брутто при работе котла
на гранулах изменялся в
диапазоне
R
бр
R
= 92,86 – 95,20 %; эмиссии оксидов
азота Э
R
NO
x
R
= 51 – 54; а оксида углерода Э
R
СO
R
= 12 – 21 мг/МДж. При работе
котла на коре сосны, имеющей менее однородный гранулометрический состав,
технико-экологические показатели имели следующие значения:
R
бр
R
= 92,66 –
93,15 %; Э
R
NO
x
R
= 57 – 100; Э
R
СO
R
= 85 – 323 мг/МДж. Диоксид серы в дымовых
газах при работе котла на древесных гранулах и коре отсутствовал.
В ходе третьего этапа выполнялись балансовые опыты при подаче в топку
котла непроектных топлив: торфяных гранул диаметром 10 мм, имеющих
достаточно однородный гранулометрический состав, и кускового торфа,
характеризующегося очень неоднородным гранулометрическим составом.
Теплотехнические характеристики торфяных гранул имели следующие
значения:
W
R
t
RP
r
P
= 16,50 %;
А
P
r
P
= 9,95 %;
V
P
daf
P
= 74,56 %;
S
P
r
PR
t
R
= 0,22 %;
Q
P
r
PR
i
R
= 14,88
МДж/кг [3]. Кусковой торф, полученный из другого месторождения
Архангельской области, имел следующие характеристики:
W
R
t
RP
r
P
= 8,20 %;
А
P
r
P
=
468
11,76 %;
V
P
daf
P
= 67,88 %;
S
P
r
PR
t
R
= 0,19 %;
Q
P
r
PR
i
R
= 15,47 МДж/кг.
При работе котла на торфяных гранулах, зольность которых в четыре раза
больше чем коры, потеря тепла с
механической неполнотой сгорания
увеличилась до
q
R
4
R
= 2,17 %, а КПД брутто снизился до
R
бр
R
= 91,24 – 91,37%.
Эмиссии вредных веществ составили: Э
R
NO
x
R
= 169 – 177; Э
R
СO
R
= 7 – 23; Э
R
SO2
R
=
331 – 338 мг/МДж.
Переход на сжигание кускового торфа с большим содержанием мелких
высоко парусных частиц вызвал резкое повышение потери тепла с
механической неполнотой сгорания до
q
R
4
R
= 13,00 %. КПД брутто котла при
этом снизился до
R
бр
R
= 81,01 – 81,22 %.
При развороте продуктов сгорания, после первого хода в дымогарных
трубах,
Достарыңызбен бөлісу: