Твердотопливные котельные обеспечивают выработку тепловой энергии (горячая вода, пар) и передачу ее потребителю путем использования теплоты сгорания твердого топлива. Твердое топливо является самым доступным и недорогим видом энергоресурсов. Котельная на твердом топливе может быть построена в любой местности без привязки к газопроводам или необходимости регулярного обеспечения жидким топливом.
К твердому топливу относится уголь, дрова, торф, отходы деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Теплотворные характеристики различных видов твердого топлива существенно различаются, поэтому котлы, предназначенные для сжигания того или иного вида топлива, имеют свои конструктивные особенности, которые позволяют получать тепло с наибольшей эффективностью.
В зависимости от вида теплоносителя твердотопливные котельные могут быть водогрейными и паровыми. Водогрейные котельные предназначены для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий и сооружений, социально-бытовых и промышленных объектов. Температура воды на выходе из котельной 95 -115 °С.
Паровые котельные применяются для обеспечения технологических нужд предприятий различных отраслей промышленности - пищевой, деревообрабатывающей, легкой, химической и других. Вырабатываемый пар может также идти на производство электроэнергии или нужды отопления и ГВС.
В отличие от котельных на газовом и жидком топливе твердотопливные котельные должны быть оснащены дополнительными системами:
- приемки и складирования топлива,
- топливоподачи,
- шлакозолоудаления,
- газоочистки.
На территории котельной организуются складские помещения, способные вместить 5-суточный запас топлива. Хранение угля и торфа может быть организовано под открытым небом. Закрытые торфяные и угольные склады строятся в случае размещения котельной в районе жилой застройки. Для хранения древесного топлива требуются помещения или навесы с целью защиты его от попадания влаги, которая очень сильно снижает его теплотворную способность.
Твердотопливные котельные могут быть ручными и механизированными.
В котельные небольшой мощности доставка топлива может выполняться на тележках или вагонетках либо через бункер с наружной загрузкой. Загрузку топлива в топку, а также очистку колосниковой решетки от золы и шлака выполняет оператор котельной вручную. Топки с колосниковыми решетками поворачивающегося, качающегося или опрокидывающегося типа позволяют производить сброс шлака в зольный бункер механически.
Более мощные твердотопливные котельные, работающие на угле или торфе, механизируются. Топливо со складов транспортируется с помощью конвейеров, грейферов или скиповых устройств. Уголь и торф предварительно проходят дробление и очистку от примесей металла, щепы.
В топку топливо поступает либо под действием силы тяжести из загрузочной воронки либо с помощью механического забрасывателя. Топки ТЛПХ, ТЛЗМ, ТЧЗМ являются движущимися, топливо лежит неподвижно и, перемещаясь вместе с полотном, постепенно выгорает. Продукты сгорания сбрасываются в конце движения в зольный бункер. В топке ТШПМ полотно является неподвижным, топливо приподнимается, а затем сбрасывается в бункер с помощью шурующей планки специальной конструкции.
Тепло, выделяющееся в процессе горения, поступает в конвективную часть котла и нагревает теплоноситель, который далее поступает к потребителю. Дымовые газы направляются в золоуловители, в которых происходит их очистка от диоксида углерода и золы. Зола и шлак с помощью конвейеров шлакозолоудаления различных типов транспортируются в золоотвалы или вывозятся с территории котельной.
