Регулятор тяги и турбосет для котла. В чем разница и что лучше

Условия образования накипи. Продувка паровых котлов

Условия образования накипи. Продувка паровых котлов

При испарении воды концентрация солей, находящихся в ней, непрерывно увеличивается. Если соли не удалять из котла, то при определённой концентрации их в воде они выпадают из раствора и отлагаются на поверхности нагрева в виде накипи. При нагревании до 80 – 100 °С растворённые в воде бикарбонаты Са и Mg (Са(НСОз)г , Mg(HC03)2) разлагаются, образуя шлам, и осаждаются в нижних точках котла (нижние барабаны и коллектора).

Накипь сосредотачивается на наиболее теплонапряжённых поверхностях экранных и кипятильных труб и барабанов котла. Накипь проводит тепло в 40 раз (от 20 до 100 в разных котлах) хуже, чем железо, поэтому при работе с накипью увеличивается расход топлива и снижается надёжность работы поверхностей нагрева котла. (Сажа проводит тепло в 400 раз хуже).

Зависимость перерасхода топлива от толщины накипи

Толщина накипи, мм

Среднее значение перерасхода топлива, %

Из – за малой теплопроводности накипи металл кипятильных и экранных труб плохо охлаждается и подвергается сильному перегреву, в результате чего уменьшается его прочность. Это приводит к появлению отдулин, трещин, разрыву труб и даже к взрыву барабанов, котлов.На современных водотрубных котлах работа котла при условии образования накипи недопустима. Котлы должны работать в безнакипном режиме.Продувка паровых котловДля поддержания допустимого солесодержания котловой воды производится продувка котлов.Продувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой посторонних примесей (солей, шлама, щелочей, взвешенных веществ и др.) при одновременной замене продуваемой воды питательной. Продувка бывает периодическая и непрерывная.Периодическая продувка производится через определённые промежутки времени и предназначается для удаления шлама из нижних точек котла: барабана, коллекторов экранов и др.. Она производится кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, которая увлекает и выносит наружу шлам. Продувка производится в расширитель, предназначенный для охлаждения воды перед сбросом её в канализацию.Непрерывная продувка обеспечивает постоянный отвод растворённых солей постоянной жёсткости для поддержания их допустимой концентрации. Непрерывная продувка производится, обычно, из верхнего барабана и регулируется игольчатым вентилем. Вода отводится в расширитель (сепаратор), где происходит отделение пара от воды. И пар, и вода используются для подогрева сырой или химически очищенной воды (используется их тепло).Сроки и длительность продувок устанавливаются инструкцией или начальником котельной (по указаниям лаборатории).

Если вы не специалист и нет время разбираться с разработкой сайтов, вы всегда можете обратиться в квалифицированную компанию, которая готова будет создать сайт для Вас.

Какое бы настроение не было у Вас и у ваших друзей, вы всегда можете купить подарок к любым праздникам

В нашем магазине вы всегда можете и подгузники купить и сделать своего ребенка счастливым

Что вообще такое пиролизное горение

Топить дровами не слишком удобно, поскольку в обычных условиях древесина сгорает очень быстро, а значительная часть тепла при этом не используется. Приходится постоянно загружать топливо в котел или печь. Пиролиз предполагает создать такие условия, при которых топливо сгорает значительно медленнее, отдавая при этом заметно большее количество тепла. Достигается такой эффект, когда древесина сгорает при пониженном содержании кислорода, т. е. очень медленно. В результате образуется зола, кокс и горючий газ.

Этот газ в пиролизной установке смешивается с воздухом и тоже сгорает при очень высоких температурах, выделяя значительное количество тепловой энергии. Таким образом, принцип работы пиролизного котла включает два этапа горения:

• сначала при ограниченном поступлении кислорода сгорает древесина, выделяя горючий газ;
• затем происходит сгорание воздушно-газовой смеси.

Подобный принцип двухэтапного горения используется в различных самодельных установках, например, в дровяной печи медленного сгорания и даже в твердотопливных генераторах, позволяющих использовать дрова в качестве топлива для автомобилей. Однако работу пиролизного котла следует правильно отрегулировать, чтобы не повредить отопительную систему дома.

Высокая цена промышленных котлов вполне оправдана. Во-первых, потому что при их создании используются высококачественные материалы, способные выдерживать высокую температуру горения (жаростойкое железо, 8-миллиметровая легированная сталь, шамотная глина и т.п.). Во-вторых, из-за сложной системы автоматического управления, которая и обеспечивает высокую эффективность работы оборудования.

Чтобы обеспечить максимальный эффект горения, учитывается температура прогрева дров и их исходная влажность, поскольку процесс испарения воды заметно влияет на количество выделяемой энергии. Чтобы управлять процессом горения, необходимо тщательно контролировать количество воздуха, подаваемого в установку. Подача воздуха осуществляется с помощью вентилятора, для работы которого понадобится постоянный доступ к электроэнергии. Наличие вентилятора превращает пиролизный котел в электрозависимую установку. При отключении электроэнергии рекомендуется использовать источник бесперебойного питания UPS или другое аналогичное устройство.

Ход установки твердотопливного котла

Несмотря на прогресс в сфере электрификации и газификации страны, есть еще много мест, где эти коммуникации практически отсутствуют. Но даже там, где они есть, многие люди предпочитают устраивать в своих домах автономное отопление и горячее водоснабжение.

Для этого производится установка твердотопливного котла, что позволяет получить тепло и горячую воду в частном доме, коттедже или даче при гораздо меньших эксплуатационных затратах и финансовых вложениях. Выбор этого вида оборудования довольно большой, но все оно имеет достаточно понятные схемы подключения к различным видам отопления.

Схемы и чертежи продувки котла

Схема продувки котла

схема продувки котла

Это часть из реальной развернутой схемы парогазовой установки 450 МВт. На схеме показано, как осуществляется непрерывная и периодическая продувка.

Непрерывная продувка из барабана высокого давления поступает в сепаратор/раширитель непрерывной продувки. На линии по ходу среды устанавливается: запорная ручная арматура, расходомер, электрофицированый регулятор, набор дроссельных шайб, электрофицированная арматура и набор дроссельных шайб.

В конце статьи приведен пример расчета расширителя непрерывной продувки.

РНП оборудован предохранительным клапаном.

В данной схеме, насыщенный пар из сепаратора непрерывной продувки отправляется в барабан низкого давления. На паропроводе устанавливается запорная ручная арматура и обратный клапан. Дренаж из РНП будет отправляется в бак чистых стоков.

Продувка из РНП отправляется в расширитель периодической продувки, на линии устанавливаются электрический регулирующий клапан и запорная ручная арматура. Далее дренаж из РПП сбрасывается в бак слива из котлов.

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

пар от РНП к деаэратору

На конструкторском монтажно-сборочном чертеже показана компоновка паропровода низкого давления из расширителя непрерывной продувки в атмосферный деаэратор. На паропроводе установлены две арматуры, одна – запорная (позиция 2) и другая – обратный клапан (позиция 1), чтобы пар не смог пойти обратно в расширитель.

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

продувка от предохранительного клапана РНП

На другом чертеже показан выхлопной трубопровода от предохранительного клапана РНП. Трубопровод от предохранительного клапана направляется к краю главного корпуса и в створе колонн уводится на крышу, на высоту более 2х метров, чтобы обеспечить безопасность персоналу станции. На выхлопном трубопроводе предусматривается гидрозатвор, для удаления дренажа в дренажный коллектор. Из опыта эксплуатации диаметр трубы гидрозатвора рекомендуется делать больше, чем обычного дренажа, для препятствия его засорения, так как в выхлопной трубопровод из атмосферы могут попадать листья и другая грязь.

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

выпар из расширителя периодической продувки

На чертеже показан выпар из расширителя периодической продувки. Он также выводится за пределы здания но сбоку. Выпар в отличие от выхлопа носит постоянный характер. Для охлаждения выпара, предусмотрено специальное устройство впыска холодной воды в трубопровод.

Как самостоятельно собрать такой агрегат

Чтобы сделать такое сложное устройство, понадобится достаточно широкий набор инструментов и материалов. Вот примерный их список:

• электрическая дрель;
• сварочный аппарат (рекомендуется модель постоянного тока);
• несколько упаковок электродов;
• болгарка;
• шлифовальный круг на 125 мм;
• отрезной круг на 230 мм;
• металлические листы 4 мм;
• набор труб различного диаметра;
• набор профтруб 2 мм;
• несколько полос стали разной ширины и толщины;
• вентилятор;
• термодатчик.

Рекомендованная толщина стали, которая используется при самостоятельном изготовлении пиролизного котла, составляет 4 мм. Однако в целях экономии для корпуса устройства можно использовать трехмиллиметровую сталь.

Корпус пиролизного котла следует изготавливать из достаточно прочной стали, способной выдержать высокую температуру. Толщина металла должна быть не менее 3 мм

Тщательное изучение схем, чертежей и устройства пиролизного котла позволяет приступить собственно к его изготовлению. С помощью болгарки вырезаются необходимые элементы. Затем используется сварочный аппарат. Очень подробно сборка пиролизного котла представлена в следующем видеоматериале:

Кроме того, следует придерживаться ряда рекомендаций:

1. Загрузочное отверстие для топлива у самодельных моделей обычно размещают несколько выше, чем у обычных твердотопливных котлов.
2. Обязательно нужно установить ограничитель, который позволит контролировать количество воздуха, поступающего в топливную камеру, а также своевременно подкладывать дрова или брикеты.
3. Для изготовления ограничителя можно использовать трубу диаметром около 70 мм, длиной чуть больше корпуса устройства.
4. К нижней части ограничителя следует приварить стальной диск, образующий со стенками трубы зазор около 40 мм.
5. Для установки ограничителя в крышке котла следует сделать соответствующее отверстие.
6. Загрузочное отверстие для дров следует сделать прямоугольным. Закрывают это отверстие дверцей, со специальной стальной накладкой, обеспечивающей надежное прилегание.
7. Ниже необходимо сделать отверстие для удаления золы.
8. Трубу, по которой движется внутри котла теплоноситель, нужно сделать с изгибом, чтобы максимально улучшить отдачу тепла.
9. Количество теплоносителя, поступающего в котел, можно регулировать с помощью установленного снаружи вентиля.

Если после первого пуска котла в продуктах горения отсутствует угарный газ, значит, конструкция выполнена точно и функционирует правильно. В дальнейшем следует регулярно контролировать состояние сварных швов котла и своевременно очищать его от накопившейся золы и копоти.

Обратите внимание, что очень удачным сочетанием считается использование пиролизного котла не с традиционным водяным отоплением, а с системами обогрева воздухом. Воздух в этом случае передается по трубам, а возвращается в систему по полу

Такая система не замерзнет при резком похолодании, в случае отъезда владельцев дома нет необходимости сливать теплоноситель.

Пиролизный котел из бочки

Нам потребуется 200 литровая металлическая бочка. Можно взять готовую, а можно изогнуть и сварить лист стали толщиной 3-4 мм. Срезаем у нее верхний торец и делаем из него крышку, приварив по окружности полоску металла. По центру высверливаем отверстие под воздуховодную трубу. Сбоку в верхней части бочки сверлим отверстие под дымоход и ввариваем в него дымоходный патрубок.

Следующим делаем поршень. Он представляет собой круг, по диаметру несколько меньший крышки бочки, чтобы он мог в нее поместиться. По центру сверлиться отверстие и к нему приваривается воздуховодная труба, по которой кислород будет поступать в топку.

Пиролизный котел из бочки

В верхней части делаем заслонку, которая будет регулировать количество поступающего внутрь воздуха. Для этого сверлим сквозное отверстие, вставляем в него плотный штырь и привариваем внутри к нему небольшую пластину. Вращая его, мы меняем площадь отверстия.

Снизу стальной лист необходимо утяжелить, чтобы при сгорании поршень под своей тяжестью опускался и измельчал сгоревшее топливо

Важно, чтобы все сварочные швы были герметичны. Если этого не будет, котел не сможет работать достаточно эффективно

Пользоваться таким самодельным котлом просто. На дно засыпается топливо и поджигается. Когда оно достаточно разгорится, сверху устанавливается поршень и закрывается крышка. По мере горения, поршень постепенно будет опускаться.

Под ним будет происходить процесс тления, а сверху него будут сгорать выделяемые газы. Такая конструкция еще называется пиролизной головкой и может работать на дровах или смежных видах топлива из древесных отходов.

Разбор схемы, чертежей и расчетов

Чтобы лучше понять принцип работы устройства, рекомендуется изучить схему пиролизного котла.

Перед началом работ рекомендуется внимательно изучить схему устройства пиролизного котла, чтобы понять принципы его функционирования и избежать ошибок

На ней отражено положение таких необходимых элементов, как:

• отверстие для воздуха;
• камера сгорания;
• дымовые каналы;
• трубы для подачи и отвода воды;
• регуляторы;
• место установки вентилятора и т. п.

Поскольку пиролизный котел устройство довольно сложное, рекомендуется при его изготовлении придерживаться чертежа. Одна из самых распространенных моделей устройства, которая подходит для самостоятельного изготовления, представлена ниже:

На этом чертеже подробно представлена конструкция пиролизного котла, который можно сделать своими руками. Рекомендуется точно соблюдать все указанные разработчиком размеры

Обычно для частного дома используют котел мощностью 40 кВт. Если этот показатель необходимо увеличить или уменьшить, рекомендуется соответственно изменить и параметры устройства. Необходимые данные представлены в таблице:

Чтобы сделать своими руками пиролизный котел подходящей мощности, нужно изготовить элементы соответствующего размера. Правильное соотношение размеров гарантирует успешный результат

Котел мощностью 25-30 кВт может стать оптимальным выбором для небольшого дома. Изготовление небольшого агрегата позволит сэкономить и время, и средства.

Поэтапный ход монтажа

В любой инструкции, прилагаемой к котлу, есть рекомендации по установке оборудования. Монтаж твердотопливного котла должен производиться четко по инструкции и техническим правилам производителя.

Необходимо соблюдать последовательность действий.

Для начала следует устроить твердое основание из негорючего материала под днище на 20 см шире подошвы агрегата, лучше всего залить бетонную основу. После этого нужно установить котел на твердое основание с учетом всех расстояний, отрегулировать горизонтальность и вертикальность аппарата.

Подключение труб и элементов безопасности

Придерживаясь схемы подключения, произвести врезку группы безопасности в полной комплектации для данного типа котла, которая ставится до запорных кранов.

После этого следует подсоединить трубы отопления, подключение желательно выполнять через запорную арматуру, при этом стыки тщательно уплотнить льном или сантехнической лентой.

Далее нужно собрать дымоход, хорошая тяга в котором зависит от правильно подобранной площади сечения и высоты трубы, все соединения нужно промазать термостойким герметиком.

Завершающий этап

На следующем этапе уже можно заполнить систему отопления водой под более высоким давлением и проверить на наличие протечек. После чего необходимо проверить расположение колосников, заслонок, заглушки, шамотных камней. В заключение установки нужно сбросить давление воды до рабочего, установить заслонки в дымоходе и топке, загрузить дрова.

Теперь можно разжигать котел, при достижении проектной температуры включить терморегулятор на выбранный уровень подачи тепла для комфортного отопления помещения и не забывать вовремя подкладывать дрова в топку.

Подключаем твердотопливный котёл к системе отопления проблемы и их решение

В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа

Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. При помощи теплоаккумулятора можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

Котел по схеме Беляева

Нам понадобятся следующие материалы:

• Около 10 квадратных метров металлического листа толщиной 4-5 мм.
• 8 метров стальной трубы, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм.
• По одному метру трубы диаметром 159 мм и 32 мм.
• 15 штук шамотного кирпича.
• Вентилятор дутьевой. Дутьевой вентилятор на пиролизном котле
• Стальные полосы, шириной 20, 30 и 80 мм.

Из основных инструментов нужны будут болгарка, дрель и сварочный аппарат.

Пошаговая инструкция сборки пиролизника:

1. Собирается две камеры сгорания. Топка, в которой будет сгорать древесина и газовая, где горят выделяемые газы.
2. К ним приваривается задняя стенка и воздухоотводы из швеллера или профтрубы с просверленными отверстиями.
3. В топке делается отверстие и вваривается патрубок, через который будет поступать внутрь кислород.
4. Следующим изготовляется теплообменник. Для этого берем две пластины металла и просверливаем в них симметричные отверстия под трубу сечением 57 мм.

Труба режется на куски одинаковой длины, и они ввариваются в заготовки. Далее он приваривается к котлу.

Перед тем, как сделать и приварить лицевую стенку на камеры сгорания, в ней производятся два отверстия. Они будут предназначены для труб входящего и выходящего воздуха. Схема пиролизного котла
Приваривается боров и крышка перед заслонкой. Все сварочные швы важно зачистить болгаркой.
Сверху всю конструкцию обшиваем листом шириной 4 мм с уголками. Верхнюю часть дополнительно утепляем. После этого проверяем короб на герметичность. Сделать это можно с помощью воды. Если герметичности не будет, КПД котла значительно уменьшится.
Из чугунных пластин делаются дверцы для камер сгорания. Привариваются петли и они устанавливаются. Сверху ставятся защелки.
Нижнюю камеру выкладываем кирпичами. предварительно порезав их по необходимым размерам. Так как их не будет видно, не обязательно покупать новые. Можно найти бесплатно возле любого разрушенного здания.
Устанавливается нагнетающий вентилятор на выход воздуховодной трубы.

Также такую конструкцию можно сделать из КСТ котла, применив его в качестве корпуса.

Способы подключения

Довольно распространенным способом является подключение водонагревателя в систему по закрытой схеме.

Корпус твердотопливных котлов не оборудован расширительным бачком, циркуляционным насосом и прочими элементами, обеспечивающими безопасность его эксплуатации. Поэтому все это оборудование должно быть обязательно включено в обвязку котла со стороны теплового контура.

При врезке прибора в систему надо помнить, что расширение теплоносителя в этих агрегатах часто принимает неконтролируемый характер.

Поэтому монтаж твердотопливного котла лучше вести по открытой схеме, когда излишки воды при перегреве просто выльются через трубку расширительного бачка. В обратном случае повышенное давление в трубах может привести к их разрыву.

Со смесительным узлом

Второй способ подключения предполагает наличие смесительного узла. Согласно инструкции теплоноситель при входе в котел должен иметь температуру нагрева минимум 60 градусов для того, чтобы избежать больших тепловых перепадов. Нарушение этого пункта уменьшит срок службы агрегата и приведет к излишнему его загрязнению.

Чтобы избежать таких неожиданностей, к обвязке нагревателя надо подключить смесительный узел, который будет по необходимости подавать горячую воду из трубопровода и перемешивать ее с холодной водой из системы.

Третий способ – это схема подключения к обвязке котла буферной емкости для регулирования температуры воды. Когда теплоноситель имеет высокую температуру, буфер поглощает излишнее тепло, а после остывания котла отдает его системе отопления.

Таким образом, тепловой контур ограждается от резких перепадов, что позволяет поддерживать в доме постоянный температурный режим.

Как сделать пиролизный котел своими руками чертежи и схемы

Прежде всего, чтобы сконструировать пиролизный котел своими руками, подбирается подходящая схема и чертеж.

Рассмотрим три основных способа изготовления из различных материалов:

• Из бочки или стального листа в виде цилиндра.
• Из прочной стали в кубической форме, используя схему Беляева,
• Из кирпича в виде печи. Прежде чем выбрать тот вид котла, который вы будете создавать, рассмотрите все чертежи и схемы, а также инструкции по сборке.

Каждый тип самодельного оборудования длительного горения обладает своими преимуществами и недостатками. Из бочки получится компактная конструкция для гаража, а кирпичная печь сможет обогреть весь дом, значительно экономя топливо.

Непрерывная продувка паровых котлов

В продолжение рубрики «Конфликт интересов. Как не навредить системе, улучшая работу отдельных установок», сегодня мы поговорим о том, как влияют на общую эффективность паровой системы мероприятия, направленные на оптимизацию работы котельного оборудования, а именно автоматизация непрерывной продувки парового котла и использование тепла непрерывной продувки.

Попробуем разобраться, для чего необходима непрерывная продувка парового котла.

При испарении воды в паровом котле любые примеси, содержащиеся в питательной воде, не уносятся с паром, а остаются в воде котла. В связи с этим концентрация растворённых твёрдых веществ в воде котла со временем все больше и больше увеличивается. Солесодержание в котле повышается, что в свою очередь приводит к вспениванию на поверхности котла. Пена с поверхности уносится из котла в паропровод. Также вспенивание является причиной по отключению котла по защите «Уровень в барабане».

Для исключения этих проблем производители котлов определяют максимальное значение солесодержания в котле. По величине максимального солесодержания в котле и существующего солесодержания в питательной воде, можно найти минимальную величину непрерывной продувки котла:

Dнп = Dк * Спв / (Смах – Спв)

Dнп — расход непрерывной продувки; Dк — расход питательной воды на котел (т/ч); Спв — солесодержание питательной воды (мкг/кг); Смах — максимальное солесодержание в котле (мкг/кг)

Тепловые потери с непрерывной продувкой будут составлять:

Qпот = Dнпс * iнп — Dнпб * iсб

Qпот — тепло теряемое с непрерывной продувкой (ккал/ч); Dнпс — существующий расход непрерывной продувки (т/ч); Dнпб — расход непрерывной продувки, после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (т/ч); iнп — энтальпия непрерывной продувки при давлении в котле (ккал/кг); iсб — энтальпия непрерывной продувки после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (ккал/кг).

При отсутствии автоматики на непрерывной продувке котла, существующий расход непрерывной продувки значительно превышает минимально необходимый расход непрерывной продувки. Это связано с тем, что анализы по солесодержанию в котлах проводят 1 раз в сутки и для недопущения на котлах солесодержания выше предельного, приходится поддерживать солесодержание в котле на минимально допустимом уровне.

Превышение сброса непрерывной продувки котла приводит к потерям тепловой энергии, составляющим 1–3% тепловой энергии производимого пара.

При наличии автоматики регулирования непрерывной продувки, возможно поддержание солесодержания в котле на 2-3% ниже максимально допустимого солесодержания, что приводит к снижения расхода непрерывной продувки.

При автоматизации непрерывной продувки мои коллеги и я предлагаем использовать тепло непрерывной продувки для получения пара вторичного вскипания и нагрева какого либо существующего потока: — подпиточной воды на деаэратор, (Рис. 1) — питательной воды перед паровым котлом. (Рис. 2)

Проанализируем воздействие перечисленных мероприятий энергоэффективности относительно воздействия их на другие параметры работы установки: