По типу сжигаемого топлива отопительные котлы делятся на специализированные и универсальные. К специализированным относятся котлы, работающие на каком-либо одном виде топлива - твердом, жидком или газообразном. По мощности отопительные твердотопливные котлы быват до 4 МВт.
Котлы отопительные твердотопливные вырабатывают тепловую энергию за счет сжигания каменного и бурого угля, антрацита, торфа, дров, древесных отходов в сыпучем или брикетированном виде. По конструкции водогрейные котлы малой и средней мощности можно разделить на два основных вида: чугунные секционные котлы и стальные водотрубные котлы типа КВ, вытесняющие устаревшие конструкции.
Чугунные секционные котлы
Чугунные секционные котлы имеют простую конструкцию, доступны в эксплуатации, но требуют тяжелого физического труда обслуживающего персонала. Наиболее популярные марки секционных котлов - Универсал и Энергия. Они находят применение в небольших котельных для отопления жилых, общественных и производственных зданий, а также сельхозобъектов: ферм, теплиц и т.д. Температура воды на выходе составляет от 95 ° до 115 °С, мощность до 0,35 МВт.
Чугунные котлы работают на всех видах твердого топлива, кроме того, Универсал при соответствующем переоборудовании может функционировать на газовом топливе.
Все котлы отопительные твердотопливные секционного типа идентичны по устройству, отличаются только мощностью и соответственно количеством секций. Котел имеет две части - конвективную (нагревательную) и топочную.
Конвективная часть включает в себя чугунные секции двух типов: внешних и внутренних. Секции собираются в пакеты и устанавливаются шатровым способом на стенки топочного устройства.
Топочное устройство представляет собой топку ручного типа, где загрузка топлива и выгрузка шлакозоломатериалов осуществляется ручным способом. Топка состоит из двух частей: колосников и бункера для сбора золы и шлака. Топочное пространство образуется снизу колосниками, сверху - нагревательной поверхностью котла. Колосники собираются в решетку, на которой происходит процесс горения топлива благодаря притоку воздуха, в большинстве случаев за счет дутьевого вентилятора, расположенного на фронтовой плите. Там же находятся дверцы для загрузки топлива и выгрузки золы и шлака. Тяга в ручных топках регулируется шибером, управление которым также выведено на фронт. Для облегчения труда кочегара колосники могут иметь поворотное или качающееся устройство или ручное управление.
Дымовые газы высокой температуры поднимаются вверх, омывают и нагревают секции и находящуюся в них воду, которая затем поступает в отопительную систему.
Ручная подача топлива и выгрузка золы, необходимость периодически очищать колосники приводят к потерям тепла и снижению теплопроизводительности чугунных секционных котлов. В середине ХХ века были разработаны котлы отопительные твердотопливные нового типа, а именно - стальные водотрубные марки КВ.
Стальные водотрубные котлы
Котлы КВ предназначены для получения тепловой энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий. Они разработаны с учетом климатических условий Сибири и Дальнего Востока.
Характеристики
Стальные котлы КВ могут работать как в открытых, так и закрытых системах теплоснабжения с принудительной циркуляцией воды. Их мощность в зависимости от марки может составлять от 0,15 до 4 МВт, рабочее давление до 0,6 МПа, КПД - до 83%. Температура воды на выходе - от 95° до 115 °С. Площадь отапливаемых помещений может варьировать от 1500 до 35000 кв.м. Выход на номинальную мощность происходит за 2-4 часа после запуска.
Аэродинамическая схема котлов дает возможность эксплуатировать некоторые модели без тягодутьевого оборудования, а гидравлическая система препятствует образованию накипи на внутренних поверхностях нагрева.
Устройство
Котлы отопительные твердотопливные типа КВ состоят из конвективной и топочной частей.
Конвективный блок представляет собой панели из стальных электросварных или бесшовных труб, вваренных в вертикальные раздающие и собирающие коллекторы. Каркас блока обшит листовой сталью. Конвективный блок устанавливается на стальную раму с топочным устройством.
В зависимости от вида топочного устройства производятся котлы с ручной топливоподачей и ручным шлакозолоудалением - КВр и котлы с механическим топочным устройством - КВм.
Котлы типа КВр
Котлы типа КВр имеют мощность от 0,15 до 2,5 МВт. Они могут быть установлены как на чугунную колосниковую топку, так и на топку с радиальной воздухораспределительной решеткой (РВР). Решетка состоит из водоохлаждаемых труб, врезанных в гидравлическую систему. В межтрубное пространство вварена полоса с отверстиями для провала золы и шлака. Заброс топлива и выгрузка шлака с золой осуществляется ручным способом.
КВр с РПК - это котлы, имеющие топку с поворотными или опрокидывающимися колосниками для удаления шлака и золы, что в какой-то степени облегчает труд кочегара. Для удаления шлакозоломатериалов может быть применен механизированный канал шлакозолоудаления.
Котлы типа КВм
Котлы отопительные твердотопливные механические типа КВм могут иметь механизированную топку разных конструкций:
- КВм с топкой ЗП РПК, мощностью от 0,4 до 4 МВт;
- КВм с топкой ТШПМ мощностью от 0,6 до 3 МВт;
- КВм с топкой ТЛПХ мощностью от 1,5 до 4 МВт;
- КВм с топкой ТЛЗМ мощностью от 3 до 6 МВт.
Котлы с топкой типа ЗП РПК оборудованы механическим забрасывателем топлива и поворотными колосниками. Топливо из бункера перемещается скребковым транспортером к забрасывателю ЗП, который подает топливо на колосники. При помощи поворотных колосников шлак и зола удаляются в зольный бункер, откуда они могут убираться вручную или с помощью транспортера.
Топка ТШПМ представляют собой неподвижное беспровальное колосниковое полотно с шурующей планкой. Чугунная планка, передвигаясь по полотну к задней стенке, подает значительную часть топлива. Возвращаясь назад, благодаря своей форме треугольника и пологой стороне, планка не сдвигает топливо, а только переворачивает его. Шлак и зола скапливаются в задней части топки и сбрасываются планкой в шлаковый канал, откуда удаляются транспортером.
Топки типа ТЛПХ и ТЛЗМ - это топки с движущимся ленточным колосниковым полотном. ТЛПХ - с полотном прямого хода, ТЛЗМ - с полотном обратного хода. Топливо подается или самотеком из бункера, или с помощью механического забрасывателя. Шлак удаляется транспортером. Работа топки с полотном обратного хода основана на особенностях механического забрасывателя, когда более крупные куски топлива отбрасываются к дальнему концу колосниковой решетки.
Котлы отопительные твердотопливные типа КВр и КВм обладают большими преимуществами в сравнении с чугунными секционными котлами, а именно:
- небольшой вес;
- долговечность и надежность;
- простота в техническом обслуживании и ремонте;
- минимальный объем пусконаладочных работ;
- минимальные требования к качеству воды;
- предусмотренная очистка поверхностей нагрева;
- КПД - до 83%;
- в котлах КВм - механизированы все трудозатратные процессы.
