РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Водогрейный котел на местных возобновляемых видах топлива

К.В.Бобылев, Заместитель генерального директора ООО «ТЕПЛО», г. Петрозаводск

Журнал «Новости теплоснабжения» № 5 (93), 2008 г., www.ntsn.ru

Введение

В начале второй половины 90-х гг. изучением процессов горения различных видов топлива, а также моделированием котельных агрегатов занимались в основном на уровне лабораторных исследований. Проводили обследование различных поселковых котельных, внутридомовых и наружных тепловых сетей. В результате было установлено, что в большинстве случаев:

• Имеет место значительный перерасход топлива, электроэнергии, воды;

• Отопительные устройства имеют неплотности, в том числе в обмуровке котлов, вследствие чего ухудшается тяга и нарушается процесс горения топлива. Имеет место химический и значительный механический недожог топлива;

• Чистка котлов производится редко, нерегулярно и некачественно. Для чистки, как правило, требуется полная остановка котлоагрегатов;

• Даже кратковременное отключение электроэнергии влечет за собой потребность немедленной остановки котла, что является одной из наиболее опасных ситуаций для персонала котельной;

• Гидравлика систем отопления нестабильна. Имеет место «завоздушивание» систем отопления, гидроудары.

Понимали, что для исправления ситуации можно, конечно, в очередной раз осуществить регламентные работы в котельных, выполнить наладку, в том числе тепловых сетей, устранить монтажный брак, в очередной раз наладить нормальную работу гидравлики систем отопления и т.д. и т.п. Но понимали также, что на морально (даже не физически) устаревших конструкциях высокозатратных, в первую очередь по расходу топлива, котлах всех поставленных задач не решить. От лабораторных исследований перешли к созданию промышленного образца котельного агрегата собственной конструкции, работающего на древесном топливе.

Особенности конструкции

Первый котельный агрегат мощностью 1,6 МВт был изготовлен и установлен в 1998 году на Сеесьярвском Мачтопропиточном заводе в поселке Паданы Медвежьегорского района Республики Карелия. Он и по сей день успешно работает в круглогодичном режиме на дровах и отходах деревообработки. Чистка конвективного блока производится без необходимости полной остановки котлоагрегата. Котел прост в обслуживании, не требует присутствия персонала высокой квалификации, в том числе слесарей КИПиА, а также лаборантов химводоочистки, т.к. котлы серии ВК изначально предназначены для работы без химводоподготовки. В дальнейшем в п. Паданы было установлено четыре таких котлоагрегата.

Котел серии ВК цельнометаллический, газоплотный, имеет защитную от внешних потерь водяную рубашку, без обмуровки. Котел имеет объем водяного пространства, достаточный для восприятия теплоты сгоревшего топлива, что и в случае аварийного отключения сетевых насосов обеспечивает котлу безопасное догорание оставшихся в топке дров. Облицовка и утепление выполняется после установки котла в котельной. Мощность сертифицированных котлов серии ВК от 30 КВт до 4 МВт, а температурный режим теплоносителя – до 115 ºС. Данный тип котла не подлежит регистрации в надзорных органах. При переводе котельных на котлы ВК не требуется установка дополнительного оборудования. Геометрические размеры котла могут быть подобраны по желанию заказчика в зависимости от ограниченных конструктивных объемов котельной. Котел ВК может быть установлен непосредственно на открытом воздухе или в быстровозводимом облегченном сооружении.

В качестве топлива могут быть использованы местные возобновляемые виды топлива – дрова, в т.ч. естественной влажности, а также торф, хвоя, кора, шишки, отходы лесопользования, лесопиления и деревообработки, сбор при благоустройстве и озеленении территорий, лом старых строений, в том числе при наличии в них остатков негорючих веществ (гвозди, цемент и др.). В зависимости от вида и влажности топлива КПД котлоагрегатов составляет от 72 до 88%. По потребности возможен перевод на другой, в т.ч. невозобновляемый вид топлива (газ, мазут, уголь) без существенного изменения конструкции котла.

В едином целом котлоагрегата конструктивно реализован ряд технических решений, в том числе принцип работы концентратора-формирователя когерентного теплового потока (Патент на изобретение №2287845). Оригинальная конструкция развитого оребренного конвективного блока выполняет одновременно функции циклона, экономайзера и камер догорания. Разработанная схема движения потока теплоносителя исключает образование застойных зон, перегрев поверхностей нагрева, обеспечивает хороший теплосъем, отсутствие накипи и, следовательно, необходимость в химводоподготовке. Одним из существенных факторов эффективного горения следует назвать оригинальную конструкцию колосников, когда забор воздуха производится не только через поддувало, но поступает к каждому участку горения по всему периметру топки. При этом следует особо отметить, что нет необходимости применять принудительный поддув воздуха, что исключает затраты на электроэнергию для привода дутьевых вентиляторов. Равно как и от практически не используемых дымососов. Котел ВК изначально разработан с целью снижения прямых затрат при производстве тепловой энергии за счет эффективного ресурсосбережения, в первую очередь топлива и электроэнергии.

В процессе горения в топке отсутствует задымление. Малый остаток золы после горения дров представляет собой мелкозернистый сухой сыпучий песок, используется как удобрение.

Примеры внедрения

С 1998 года котлы серии ВК эффективно работают в промышленном секторе экономики и котельных поселений, обеспечивая теплом население и объекты социальной сферы Республики Карелия и Вологодской области. В 2003 году в поселке Валдай Сегежского района Карелии в процессе реконструкции были установлены два водогрейных котла новой конструкции мощностью 1,6 МВт каждый. Экономическая эффективность работы котлов ВК исследовалась в сравнении с работой котлов ДКВР 4/13 в этой же котельной (см. таблицу).


Таблица. Сравнительные характеристики работы котельной до и после реконструкции

Показатели

До реконструкции котельной

После реконструкции котельной

Количество работающих котлов

2-3 котла ДКВР (в зависимости от температуры наружного воздуха)

1 котел ВК-1,6

(второй находился в резерве)

Расход древесного топлива за отопительный период, кбм

6900

1478

Расход электроэнергии за отопительный период, тыс.кВт*ч

798,4

120

Численность персонала

23

10

Общепроизводственные и цеховые расходы за отопительный период, тыс.руб.

645,9

397,1

 

Специалисты Региональной энергетической комиссии Вологодской области в феврале 2007 года с использованием соответствующей компьютерной измерительной аппаратуры провели испытания под нагрузкой установленного в декабре 2006 года водогрейного котла ВК-0,5 (мощностью 0,5 МВт) в поселке Великодворском Тотемского района Вологодской области. В результате проведенных испытаний было установлено, что КПД котла, в зависимости от нагрузки, составляет от 74,54 до 81,32%. При этом отмечено, что в качестве топлива использовались сырые дрова. Отмечено также, что котел имеет низкие потери в окружающую среду (при полной нагрузке потери составляли 0,49%), а потери с механическим недожогом составляют всего 1%.

В поселке Томицы Прионежского района Республики Карелия котел ВК-2,0 был установлен в 2001 году для обеспечения круглогодичной работы сушилок пиломатериалов. Котел эксплуатируется собственными силами предприятия. Размер дров, закладываемых в топку, выбирается с учетом размеров топочной дверцы и удобства работы оператора котла, т.е. топливо не требует каких-либо особых условий подготовки перед сжиганием. Используется также горбыль и другие отходы деревообработки, имеющие естественную влажность. Шуровка в топке проводится перед очередной закладкой по мере прогорания топлива, для более равномерного его распределения на колосниках. Система дымоудаления котельной состоит из газохода, дымососа и дымовой трубы высотой около 20 метров. Дымосос не применяется, т.к. достаточно естественной тяги, обеспечиваемой дымовой трубой.

В деревне Коткозеро Олонецкого района Республики Карелия установлены два котла типа ВК. Первый котел мощностью 1МВт был установлен в 2005 году, второй, мощностью 2МВт, в феврале 2007 года. Котельная обеспечивает теплоснабжение населения и социальной сферы. Глава Коткозерского поселения А.Н.Судников многократно подчеркивал, что проблемы теплоснабжения, имевшие место в течение предыдущих лет, после установки котлов ВК были сняты. «Впервые за много лет было обеспечено качественное теплоснабжение, а тарифы, благодаря внедрению котов ВК остановлены на уровне 2005 года».


Cтраницы: 1 | 2 | читать дальше>>

Бобылев К.В. , Водогрейный котел на местных возобновляемых видах топлива

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" , www.ntsn.ru

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Программы Auditor