ГлавнаяСтатьи о котлахКотлы без дымососа

Котлы без дымососа

Котлы без дымососа, работающие на самотяге. Устройство котлов на самотяге, принцип работы.

На сегодняшний день существует широчайший выбор моделей водогрейных котлов, все они имеют свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки. Рассмотрим конструкцию котлов, работающих на естественной тяге, без дымососа, а также особенности их пуска и эксплуатации.

Современные твердотопливные котлы КВ в первую очередь должны отвечать требованиям экономичности и надежности, с одной стороны и низкую стоимость с другой, что в свою очередь определяет их конструкцию. Для достижения максимального КПД котла стандартным решением является увеличение поверхности нагрева и более плотное омывание горячими дымовыми газами конвективных поверхностей нагрева. А это приводит к повышению аэродинамического сопротивления котла и необходимости установки дымососа. Поэтому до 80 % угольных котельных малой мощности работают с дымососами. Но дымосос требует обслуживания, дополнительной автоматики и затрат на электроэнергию. Каковы же механизмы, позволяющие обеспечить работу котла без дымососа и от чего зависит естественая тяга? Сила естественной тяги определяется по формуле:

Sтвгтро*(1/Тв-1/Тг)/287,1, где

р0 - давление воздуха по барометру, Па;

Тв - термодинамическая температура наружного воздуха, К4

Тг - средняя термодинамическая температура газов в дымовой трубе, К;

287,1 - газовая постоянная воздуха (Pв);

газовая постоянная газообразных продуктов сгорания (Pг) зависит от их состава - Pг к Pв.

Дымовые газы при прохождении через котлоагрегат испытывают сопротивление о твердые поверхности газохода и сопротивление, вызываемое изменением направления движения потока газа.

Высоту дымовой трубы принимают такой, чтобы всегда имелся некоторый запас тяги, т.е. разрежение в топке (создаваемое трубой), которое должно быть больше суммы всех сопротивлений, получающихся в процессе прохождения газов по газоходам котлового агрегата. Для нормальной работы топки котла необходимо поддерживать в ней постоянное разрежение 20-30 Па (2-3 мм вод. ст.). Поэтому полная тяга создаваемая дымовой трубой и обозначаемая S, должна быть достаточной для преодоления всех аэродинамических сопротивлений котельной установки и создания разрежения в топке

Sт = ΣΔSka + 20 - 30, Па, где ΔSka - сумма сопротивлений всех элементов котельной установки.

Из приведенной формулы видно, что тяга дымовой трубы котельной установки изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха:

  • чем ниже температура наружного воздуха, тем больше разность плотностей воздуха и дымовых газов в трубе и тем больше тяга,
  • чем выше температура наружного воздуха, тем меньше тяга.

Котлы которые мы будем рассматривать - стальные водотрубные. Начнем с конструкции котла. Как было сказано выше котел должен иметь минимально возможное аэродинамическое сопротивление в топке и конвективном пучке. Это достигается удлинением коллектров боковых панелей котла и увеличением рассояния между конвективными панелями и трубами в них. Для того чтобы сохранить величину теплосъема на достаточном для получения высокого КПД уровне, увеличивается общая поверхность нагрева путем добавления дополнительных конвективных панелей.

Для обеспечения самотяги в котельной установке важна не только конструкция котла, но и устройство газоходов и дымовой трубы. Газоходы от котла до дымовой трубы должны быть минимально возможной длины и с минимальным количеством поворотов. Дымовая труба котлов без дымососа должна иметь большой диаметр и высоту а также утеплена.

Пуск и эксплуатация котлов без дымососа

Котлы без дымососа имееют специфику в момент запуска, когда на улице еще теплая погода и тяга нестабильна.

Итак самое большое сопротивление в котле в конвективном пучке, и для того чтобы его преодолеть, мы в момент запуска выключаем его из работы. Для этого вверхней части топки котла имеется отверстие с шибером, куда подсоединяется обводной газоход. В момент пуска котла шибер открывается, и газы свободно проходят по нему и выходят в газоходы и далее дымовую трубу. После установки стабильного режима горения в топке котла шибер перекрывается. Продукты сгорания, имеющие более высокую по сравнению с окружающей средой температуру, стремятся вверх, в результате чего и возникает самотяга.

В период эксплуатации изменение тяги происходит и при изменении режима работы котла. Тогда тягу регулируют большим или меньшим открытием соответствующих заслонок. При увеличении нагрузки котлов увеличивают часовое количество сжигаемого топлива, количество подаваемого в топку воздуха и усиливают тягу, что осуществляется большим открытием соответствующих заслонок, а при снижении нагрузки котла уменьшают подачу в топку топлива и воздуха и соответственно прикрывают заслонки.

Есть ряд ограничений, когда котлы без дымососа не могут работать, к ним относятся наличие золоуловителя и воздухоподогревателя в котельной.

Модели котлов, мощностью 0,15, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8, 1,0 МВт, эффективно работающие без дымососа, были разработаны и производятся Котельным заводом.