Производство и продажа
пиролизных котлов длительного горения
8 (800) 500-15-92
по России бесплатно
В корзине пусто
Оформить

Система защиты теплообменных поверхностей в котлах серий «Суворов» и «Суворов-М»

Одним из существенных недостатков твёрдотопливных котлов является быстрый рост отложений смол и сажи в топке и на теплообменных поверхностях газового тракта. Наличие этих отложений приводит к снижению теплопроводности стенок рубашки котла и как следствие уменьшению генерируемой мощности и росту потерь из-за увеличения температуры дымовых газов. Уменьшение тепловой мощности за счёт отложений может достигать 20-40% (в ряде случаев и больше), соответственно снижается КПД, растут потери и расход топлива. Поэтому для восстановления технических характеристик котла приходится периодически чистить его теплообменные поверхности. В некоторых конструкциях период между обслуживанием котла может составлять одну-две недели, что безусловно снижает его эксплуатационные характеристики.

Появление отложений на теплообменных поверхностях связано с тем, что при горении твёрдого топлива в частности древесины в котле из неё выделяются компоненты в виде твёрдых, жидких и газовых фракций. Основная часть из которых окисляется поступающим с воздухом кислородом с выделением тепловой энергии. Однако часть частиц в твёрдой и жидкой, фазе (особенно в периферийной зоне топки возле холодных по отношению к температуре ядра горящего топлива) не успевает сгореть, оседают на стенках топки и попадают с газовым потоком в газовый тракт. В газовом тракте температура газового потока начинает быстро снижаться из-за того, что газовые молекулы, находящиеся в возбуждённом состоянии, отдают свою энергию при излучении квантов электромагнитного излучения и при соударении со сравнительно холодными стенками рубашки котла и становится меньше температуры воспламенения углерода и его соединений. Поэтому частицы в твёрдой и жидкой фазе (в основном это углерод и его соединения, в том числе с парами воды) увлекаемые газовым потоком, оседают на теплообменных поверхностях газового тракта, снижая их теплопроводность. Особенно это характерно для маломощных котлов, в которых отношение объёма топки к её теплообменной поверхности значительно меньше, чем в топках средней и большой мощности. Поэтому в маломощных котлах в топке образуется и попадает в газовый тракт больший процент частиц в твёрдой и жидкой фазе, особенно при использовании топлива с повышенной влажностью. Кроме того, соотношение этих фракций в значительной степени зависит от температуры в топке, с увеличением которой растёт процент газовых фракций и наоборот. Однако из-за неоднородностей температуры в объёме топки и наличия периферийной зоны возле стенок рубашки, имеющих сравнительно низкую температуру по сравнению с ядром горящего топлива, процент частиц в жидкой и твёрдой фазе оказывается значительным (особенно при использовании влажного топлива и работе котла на небольших мощностях). Значительный процент этих частицы не может сгореть из-за низкой температуры возле стенок топки и газового тракта (ниже температуры возгорания, которая должна быть более 600 градусов) и оседают на теплообменных поверхностях, которые имеют температуру, не превышающую значений около 1000 С. Причём слой этих частиц растёт с каждой топкой, особенно в застойных зонах. При наличии в топливе серы (она содержится в небольших количествах в древесине и некоторых сортах угля) в дымовых газах появляются пары серной кислоты, которая, наряду с парами воды, способствует разрыхлению (с последующим разрушением) теплообменных поверхностей котла и увеличению на них слоя отложений. Иногда это приводит к прогару стенок рубашки в топке, поскольку на металл воздействует мощное тепловое излучение и высокие температуры газов.

Для предотвращения образования отложений в котлах серий «Суворов» и «Суворов-М» боковые стенки топки закрыты либо металлическими экранами, либо футеровочными плитами. Кроме предотвращения появления отложений на стенках топки, за счёт увеличения ядра горящего топлива практически до размеров топки, удалось повысить среднюю температуру в топке и обеспечить более полное сжигание пиролизных газов.

В котлах серии «Суворов-М» за счёт изменения конфигурации газового тракта, направления и скорости движения дымовых газов, увеличения времени их нахождения в газовом тракте под действием мощного теплового излучения, удалось существенно снизить появление и рост отложений на теплообменных поверхностях газового тракта. Более того при работе котла на мощностях близких к номинальной рост отложений практически не наблюдается. Заметный рост отложений происходит только на мощностях близких к минимальной, однако при переводе котла в режим мощностей выше номинальной значительная часть образовавшихся отложений выгорает.

В целом в котлах серии «Суворов-М» за счёт применения специальных мер по защите теплообменных поверхностей от появления или интенсивного роста отложений удалось существенно повысить стабильность их теплотехнических характеристик в процессе эксплуатации, уменьшить потери тепловой энергии, вследствие чего уменьшить расход топлива и улучшить эксплуатационные характеристики, за счёт увеличения периода обслуживания.

Назад