Stručná klasifikace kotlů na tuhá paliva a stručně o spalování uhlí

1. Objemový. Metoda zahrnuje mletí uhlí v kulových mlýnech na mikronovou úroveň s následným spalováním uhelného prachu. Výška kotlů dosahuje 30 m, výkon je 100 MW a více. Používají se hořáky na práškové uhlí.
2. Vrstva, rozdělená na spodní a horní spalovací kotle. Kotle se spodním spalováním se nazývají šachtové kotle, protože mají horní plnění. Jsou prostorné; nehoří celá vrstva paliva, ale pouze její spodní část; Kotle s horním spalováním mají vertikální, válcovou konstrukci, s velkou nakládací komorou. Spalování probíhá odshora dolů po dlouhou dobu. Ale jak hoří, hořící vrstva klesá a mění se teplosměnná plocha, což ovlivňuje jeho deklarovaný výkon.
3. Vyvíječ plynu („pyrolýza“, dvoukomorové kotle). 4. Na litinové rošty, pevné a poháněné. 5. Na ocelové mřížce vodovodního potrubí. 6. V pseudo fluidním loži.

Podle způsobu ovládání kotle.

1. manuál;
2. Mechanický (termostat s pákou a řetízkem, který reguluje průtok vzduchu do kotle v závislosti na dosažení teploty nastavené na regulátoru);
3. Automaticky, pomocí mikrokontroléru, který řídí proudění vzduchu pomocí odsavače kouře, a také řídí přívod paliva na rošt.

Což se měří v mW.

1. mikro, 0 až 1,0 mW;
2. Mini, od 1,0 do 50 mW;
3. Od 50 mW a více.

Podle typu paliva.

1. Uhlí;
2. Palivové dříví;
3. Rašelina;
4. piliny;
5. Biogranule z pilin, slupek, semen (pilety)
6. Kombinované.

Z čeho je kotel vyroben.

Teorie spalování uhlí.

Při zahřívání uhlí se z něj nejprve uvolňuje vlhkost, která se odpařuje a odvádí ve formě páry do komína.

Se stoupající teplotou se z uhlí začínají uvolňovat plynné těkavé složky (pyrolýza), které při spalování uhlí ohřívají. Po jejich oddělení zůstane pevný zbytek, koks, sestávající z uhlíku a popela. Uvolněné plyny, rychle hořící, poskytují přibližně 10 % tepla z celé teplotní bilance.

Hlavní uvolňování tepla tedy pochází z uhlíku umístěného v pevném zbytku uhlí.

Vzduch přiváděný pro spalování uhlí se dělí na primární a sekundární.

• Primární vzduch je přiváděn přes rošt do spalovací komory, kde dochází ke koksování uhlí.
• A na výstupu koksárenského plynu ze spalovací komory musí být pro jeho úplné spálení přiváděn sekundární vzduch.

Pro co nejefektivnější spalování paliva je nutné tento proces řídit, tzn. regulovat intenzitu spalování jak uhlí, tak koksárenského plynu.

Uvažujme proces spalování paliva ve skutečném kotli.

Uhlí v kotli hoří na roštu, kterým vstupuje vzduch tahem komína nebo odsáváním kouře, který vytváří podtlak ve spalovací komoře.

Spalovací proces je řízen buď ručně, nebo mikrokontrolérem řídící jednotky kotle (BUK). V závislosti na nastavené teplotě chladící kapaliny v kotli BUK při jejím dosažení vypne odtah kouře a při poklesu teploty opět zapne odtah kouře.

Pyrolýzní plyny a uhlík uvolňované při ohřevu uhlí na roštu hoří v přiváděném vzduchu. Vylétávají ve formě plamene do spalovací komory s trubkovými výměníky tepla a odevzdávají jim teplo.

K ohřevu chladicí kapaliny dochází při přenosu tepla do výměníku tepla.

• elektromagnetické záření plamene, které ozařuje výměník tepla;
• konvekce, průchod horkých spalin při jejich odvádění tahem z kotle trubkami výměníku tepla. V trubkách výměníku jsou instalovány turbulátory, které vířením plynů opakovaně prodlužují délku dráhy, čas a počet pružných srážek molekul spalin v kouřovodech výměníku, což přispívá k efektivnější výměně tepla;
• na pevném tělese, přímým kontaktem žhavého uhlí s částmi tepelného výměníku.

Ze všech těchto tří typů přenosu tepla je vzhledem k velkému teplotnímu gradientu nejúčinnější elektromagnetické záření plamene.

Druhým nejdůležitějším mechanismem je mechanismus přenosu tepla spalinami, proto je pro udržení účinnosti kotle nutné udržovat části výměníku čisté od dehtu a sazí.

Kontaktní plocha žhavého uhlí s výměníkem tepla je malá, takže z hlediska důležitosti je tento mechanismus až na posledním místě.

Vysoká účinnost kotle – čistý výměník tepla.

1. Pro zamezení znečištění výměníku se doporučuje instalovat na výstup z kotle třícestný ventil. V mimosezóně, kdy je potřeba snížit teplotu chladiva v topném systému na 30-70°C, umožňuje udržovat teplotu chladiva v kotli nad teplotou kondenzace dehtu (85-90 °C), což eliminuje znečištění výměníku tepla a jeho další pracné čištění.
2. Aby se zabránilo kondenzaci pryskyřic a sazí na tepelném výměníku, doporučuje se také připojit přídavné čerpadlo pro směšování horké vody o teplotě 90ºC z výstupního potrubí do vstupního potrubí („zpátečka“). To umožňuje zvýšení teploty spodní části výměníku kotle.

Výše uvedená řešení umožňují eliminovat znečištění kotle a tím ulehčit uživateli od neustálého čištění.

Při dodržení tohoto návodu bude výměník kotle čistý, což umožňuje udržovat teplotu spalin na provozních hodnotách, na úrovni 100-150°C. To zvyšuje účinnost spalování paliva a účinnost kotle a snižuje náklady na vyrobené teplo.

Když je výměník kontaminován, přenos tepla do chladicí kapaliny se prudce snižuje a účinnost kotle klesá. To vede ke zvýšení teploty spalin na 200-300°C, což ukazuje na nutnost čištění výměníku.

Důvodem znečištění výměníku pryskyřicemi jsou periodické odstávky kotle, jeho ochlazování a opětovné zapalování, které je z tohoto důvodu nežádoucí.