Недостатки обычных твердотопливных котлов

Для России и других северных стран тепловые генераторы, работающие на твердом топливе, являются традиционными. Однако, несмотря на непрерывное совершенствование таких котлов и печей, они не всегда могут успешно конкурировать с тепловыми генераторами на других видах топлива, особенно по длительности горения и удобству эксплуатации. При этом твердотопливные отопительные котлы, несмотря на свои весьма существенные недостатки, остаются востребованными на потребительском рынке, что обусловлено их простотой и низкими эксплуатационными затратами.

Подробнее о минусах

К основным недостаткам твердотопливных котлов относятся:

• Сложность регулирования производимой тепловой мощности и небольшая продолжительность горения от одной закладки топлива. Трудности управления мощностью твердотопливных котлов, работающих по принципу горения снизу-вверх, обусловлены тем, что при большом объеме топлива и его прогреве выделение тепловой энергии осуществляется лавинообразно. Поэтому остается достаточно высокая вероятность перехода котла в неуправляемый режим и возникновения аварийной ситуации.

• Быстрый рост смолистых наслоений и сажи на теплообменных поверхностях. Появление отложений обусловлено тем, что при горении и пиролизе топлива из него выделяются твердые, жидкие и газовые фракции. Причем их соотношение зависит от температуры в топке: с ее увеличением растет процент газовых фракций, которые лучше сгорают. Однако из-за неоднородностей температур в камере сгорания и наличия периферийной зоны возле стенок рубашки, имеющей более низкую температуру по сравнению с ядром топки, процент частиц в жидкой и твердой фазе оказывается значительным (особенно при использовании влажного топлива). Они не могут сгореть из-за низкой температуры в этих областях (ниже t возгорания, которая должна превышать 600 градусов) и, попадая в газовый тракт, оседают на теплообменных поверхностях, имеющих температуру не более 100 °C. Причем слой этих частиц растет с каждой топкой, особенно в застойных зонах, снижая теплопередачу от горящего топлива к теплоносителю. При этом уменьшается мощность котла и его КПД, поскольку та часть тепла, которая не перешла к теплоносителю, безвозвратно уносится дымовыми газами.

• Узкий диапазон изменения генерируемой мощности. В котлах известных конструкций этот показатель сравнительно небольшой (около 2 крат). Это обусловлено тем, что при фиксированной теплообменной поверхности максимальная мощность отопительного агрегата ограничивается допустимыми потерями, уносимыми горячими дымовыми газами (при увеличении генерируемой мощности растет температура продуктов горения), а минимальная мощность ограничена наименьшей допустимой температурой дымовых газов, при которой не образуется конденсат и резко не увеличиваются отложения сажи в дымоходе.

Следствием этих недостатков являются:

1. Необходимость постоянного контроля за работой отопительного агрегата.
2. Частое обслуживание котла как для дозагрузки топлива, так и для чистки теплообменных поверхностей.
3. Сравнительно низкий интегральный КПД за отопительный период.