Котел на пеллетах

Наш завод производит водогрейные твердотопливные котлы на пеллетах мощностью 150 – 1000 кВт и паровые котлы на пеллетах паропроизводительностью 1 т пара в час.

Последнее время в качестве источника тепла в системе отопления часто используют котлы работающие на пеллетах. И это вполне оправдано, учитывая низкую стоимость топлива из древесных отходов. Наиболее актуальна данная модель для деревоперерабатывающих и домостроительных комбинатов, лесопильных и погонажных производств, лесхозов, для отопления крупяных, маслоэкстракционных заводов, сельскохозяйственных производств.

При выборе промышленного котла на пеллетах следует обратить внимание на:

• конструкцию котла на пеллетах и принцип его работы;
• цену монтажа котельной установки на пеллетах в сборе, с учетом системы топливоподачи, автоматики и обвязки;
• размеры и габариты установки на древесных отходах;
• удобство эксплуатации и обслуживания;
• степень автоматизации процессов сжигания древесного топлива;
• КПД котла на пеллетах.

Прежде чем определиться с видом топлива важно учесть параметры, которым должно отвечать сырье.

В соответствии с требованиями ГОСТ 33103.1 – 2014 сырье, которое станет топливом, должно соответствовать следующим условиям:

• не иметь ядовитых химических соединений, выделяющихся при горении и металлических включений (гвозди, петли в остатках ДВП, ДСП);
• содержать не более 0,5% минеральных примесей, 5% гнилья и 8% коры деревьев.

Также следует обратить внимание на такие показатели:

• плотность - влияет на эффективность функционирования оборудования. Теплоотдача больше от легкой древесины.
• зольность - параметр, который определяет количество получающихся отходов сгорания топлива. Чем выше зольность, тем чаще чистка котла, тем меньше теплотворная способность топлива. Стоит обратить внимание, что у древесного топлива зольность отсутствует, чистка котла проводится очень редко.
• влажность - может в разы менять способность автоматического котла выполнять свои функции. Этот параметр желательно контролировать перед загрузкой и иметь возможность приводить древесное топливо в соответствии с требованиями производителя котла. Наши модели автоматических котлов на пеллетах, благодаря конструкторским решениям, работают с влажностью 55%.

Отопительный котел на пеллетах устройство и конструкция

Топливные котлы на пеллетах изготавливаются с вихревой топкой и автоматической шнековой подачей пеллет в котел.

Промышленный паровой котел на пеллетах изготавливается стальным двух барабанным с естественной циркуляцией с экранированной топочной камерой, вихревой топкой и автоматической шнековой подачей пеллет. Установка работает с принудительной подачей питательной воды.

Конструкция барабанного парового котла на пеллетах состоит из: трубной системы с барабанами, вихревой топки, натрубной теплоизоляции с каркасом и обшивкой, системы питания, системы управления, тяговое устройство, бункера для пеллет, шнекового питателя, котельного блока с конвективными пакетами.

Конструкция водогрейного котла на пеллетах состоит из:

• бункера для пеллет;
• шнекового питателя;
• вихревой топки;
• котельного блока с конвективными пакетами.

Устройство вихревой топки котла на пеллетах. Вихревая топка представляет собой опорный каркас под установку пеллетного котла. Для усиления зажигания и повышения устойчивости горения при работе с пеллетами и древесными отходами высокой влажности применяется зажигательный пояс. Для этого облицовка топки выполняется из огнеупорного кирпича и шамотного бетона. Пояс зажигания в котором держится высокая температура препятствует теплоотдачи от факела, за счет чего происходит интенсивная сушка сырого топлива. Вихрь создается раздельной подачей воздуха. Для создания первичного вихря в зону топливоподачи высоконапорным вентилятором подается первичный воздух. Вторичный воздух подается вентилятором среднего давления для дожига и поддержания вторичного вихря.

Из бункера топливо в котел подается шнековым питателем. Приводом питателя служит мотор редуктор. Для того, чтобы в шнековом питателе не возникло воспламенение топлива в конструкции предусмотрено воздушное охлаждение выходного узла.

Бункер для пеллетного котла и привод питателя располагаются на общей раме. Конструкция бункера и узел соединения со шнековым питателем позволяет полностью опорожнять бункер за счет питателя топлива.

Водогрейный промышленный котел на пеллетах состоит из топочной камеры экранированной газоплотными сварными панелями с вертикальными трубами соединенных раздающими и собирающими коллекторами. Обмуровка выполняется из тепловой обшивки и декоративных листов. Выход газов осуществляется сзади и сверху топочного блока.

Автоматический котел на пеллетах – принцип работы

Автоматика твердотопливного котла работающего на пеллетах осуществляет:

• автоматический розжиг, запуск, работу и остановку котла;
• подачу топлива с контролем производительности по заданной температуре теплоносителя;
• подача воздуха осуществляется в зависимости от объема поданного древесного топлива;
• предусмотрена автоматическая система пожаротушения в случае воспламенения топлива в топливопроводе.

Комплект автоматики состоит из щита управления котлом, контрольно измерительных приборов КИП и исполнительных механизмов.

Автоматическое регулирование работы промышленного отопительного котла на пеллетах включает в себя контроль и регулировку следующих параметров:

• разряжения в топочной камере;
• давления теплоносителя на выходе;
• температуры теплоносителя на выходе;
• содержания кислорода в дымовых газах;
• наличие давления в системе пожаротушения топливопровода;
• контроля факела;
• контроля минимального расхода теплоносителя.

На случай возникновения необходимости сжигания дополнительно крупногабаритных древесных отходов, автоматика может переключиться в ручной режим работы и подача топлива в осуществляется вручную через загрузочную дверку.

Преимущества котла работающего на пеллетах:

1. Работа твердотопливного котла на пеллетах происходит полностью в автоматическом режиме;

2. Для котла работающего на пеллетах возможно применение другого вида топлива: лузги, щепы, опилок;

3. Автоматическое пожаротушение топливоподачи;

4. Котел работает с топливом пеллеты и древесные отходы высокой влажности (некоторые модели котлов российского производства на пеллетах не работают с древесным топливом влажностью более 20 %);

5. Вихревой режим горения обеспечивает максимальный дожиг топлива;

6. Незначительная стоимость сырья;

7. Экологическая чистота сырья как топлива.

Топливо для котлов - пеллеты

Пеллеты для котлов – спрессованные под высоким давлением цилиндрические гранулы диаметром 4 – 10 мм и 1 – 5 см длиной, получаемые в результате переработки отходов деятельности сельского хозяйства и деревообработки. Основными материалами для изготовления топливных гранул являются:

• опилки, щепа, кора, горбыль хвойных и лиственных (оптимальный вариант) пород древесины;
• торф;
• лузга подсолнечника (наиболее распространенное решение), рапс (оптимальный вариант), солома различных зерновых культур, кукуруза, шелуха, жмых и многое другое;
• древесный уголь;
• бытовые отходы.

В качестве базового связующего вещества выступает вещество растительного происхождения – лигнин, природный полимер, содержащийся практически в любом растении, способный пластифицироваться при грануляции под воздействием достаточно высокой рабочей температуры.

Торфяные и угольные пеллеты менее востребованы.

Пеллеты имеют достаточно большую плотность. Влажность пеллет составляет порядка 10%. Теплотворная способность (удельная теплота сгорания) 1 кг пеллет - 17,2–19,5 мДж/кг = 4,7–5,4 кВт/ч.

При сжигании тонны гранул выделяется столько тепловой энергии, как при сжигании:

• 1600 кг древесины в натуральном виде;
• 475 м3 газа;
• 500 л дизельного топлива.

Содержание пыли в пеллетах допускается не более 8%.

При изготовлении пеллет не используют химических добавок, поэтому пеллеты считаются экологически чистым топливом, рекомендованным не только для отопления частных домов и муниципальных объектов, но и объектов промышленного производства.

В России разрешено производство пеллет для промышленных котлов с незначительной степенью зольности следующих сортов: «Премиум» (зольность 0,4–1 %) и «Стандарт» (зольность 1,5–3 %).

Основным нормативным документом, предопределяющим производство пеллет, является стандарт Европейского Союза EN 14961-2, принятый в январе 2011 года, на его основании выдается международный сертификат качества EN Plus. Выделяют три класса гранулированного топлива:

• ENPlus-A1 – лучшего премиум качества, диаметром до 8,00 мм, зольностью до 0,70 %, другое название «белые гранулы»;
• ENPlus-A2 – с зольностью до 1,50 %, также называются индустриальными гранулами, могут состоять из смешанных пород древесины;
• EN-B – стандартного качества, с зольностью до 3,00 %, альтернативное название агропеллеты.

По стоимости самые дорогие пеллеты ENPlus-A1 класса, самые дешевые EN-B класса, некондиционное топливо лучше не брать.

Главными параметрами пеллет являются:

• зольность;
• влажность;
• теплотворная способность (ENPlus-A1 – 18,0 Мдж/кг, ENPlus-A2 – 18,0 Мдж /кг, EN-B – 15,0 МДж/кг);
• общая длина;
• степень плотности;
• диаметр;
• насыпная масса;
• класс истираемости.

Технические требования для пеллет:

Преимущества пеллет как топлива следующие:

• возобновляемые энергоресурсы;
• биологически безопасны и не аллергеннны;
• низкая коррозионная агрессивность дымовых газов;
• гранулы небольшого размера позволяют автоматизировать процесс отопления;
• обладают высокой насыпной плотностью и занимают минимальный объем при складировании;
• менее подвержены самовоспламенению, так как не содержат пыли и скрытых пор, не взрывоопасно;
• минимальный объем золы при сжигании пеллет – 0.5-2.0%;
• не требуют специальных условий для хранения (за исключением прямого увлажнения);
• котел с бункер для пеллет не требует длительных согласований на подключение;
• удобен при транспортировке;
• экономичный расход топлива.

Внезапное увеличение расхода пеллет связанно с ненадлежащим качеством продукта:

• наличие посторонних примесей;
• влажность более 10 – 12%.

Требования к монтажу твердотопливного котла на пеллетах

• размещение шнекового котла на пеллетах в отдельном помещении – котельной;
• теплогенератор на пеллетах устанавливается на равную поверхность пола;
• котельный зал должен соответствовать требованиям СНИП и проекту;
• помещение должно быть без повышенной влажности и оснащенно системой вентиляции и отопления;
• размещение котлоагрегата выполняется так, чтобы было свободное пространство для техобслуживания: высота потолков — более 2.0 м, промежуток перед фронтом котла — не менее - 0,7 м, с боковых сторон - 0,4 м, между задней частью агрегата и стенкой - 0,2 м;
• в котельной должно быть отдельное электропитание и система заземления котельного оборудования;
• минимальное расстояние от котла до места хранения пеллет – не менее 1 м;
• несгораемая перегородка между внешним топливохранилищем и котлом;
• дымоход устанавливают отдельно стоящим с теплозащитой и установкой конденсатоотводчика.

Требования к складу топливного сырья:

• хранилище закрытого типа с хорошей вентиляционной системой;
• облицовка стен и пола должны быть выполнены из негорючего материала;
• наличие свободного доступа к древесным отходам и ворошителю.

В зависимости от режима работы деревоперерабатывающего предприятия и выхода древесных отходов, можно организовать вместо склада отдельный большой бункер накопитель, из которого шнеком будет подаваться топливо в маленький бункер котла и далее в котел.

Наше предприятие может разработать схему хранения и подачи топлива с учетом особенностей вашей работы и особых пожеланий.

Расположение котла на пеллетах в котельной

Первым правилом любой пеллетной котельной является – не горючие стены, крыша и пол. Расположение основного склада топлива не должно находится в том же помещении, что и котел или теплогенератор. На оборудовании предусмотренный бункер для котла называется оперативным, так как его объема хватает только на несколько часов работы, это прежде всего связанно с требованиями по пожарной безопасности. В котельной обязательно должна быть приточно вытяжная вентиляция, или возможность проветривания помещения. Так как воздух для процесса горения забирается изнутри котельной, следует предусмотреть наличие приточки.

Размеры котельной так же зависят от способа наполнения оперативного бункера. При использовании транспортера или шнека размеры котельной меньше чем при заезде в нее спецтехники для выгрузки пеллет. Возможно расположение оперативного бункера котла в отдельном помещении для того чтобы уменьшить размеры основной котельной.

В котельных на пеллетах складирование пеллет организовывается согласно ГОСТ Р 56070-2014, складирование пеллет по ГОСТ 33103.2-2017 и нормам пожарной безопасности СП 89.13330.2016, которые распространяются на само помещение и отопительное оборудование.

Пример котельной с большим бункером для подачи пеллет в котел вы можете посмотеть на схемах ниже.

Схема водогрейной котельной на пеллетах

Схема паровой котельной на пеллетах

Чтобы российский котел на пеллетах, был по-настоящему экономичным, необходимо соблюдать рекомендации, связанные с выбором сырья и безопасной организацией его хранения. Применение простых рекомендаций, существенно увеличит эффективность и КПД отопительного агрегата.