Обзор трех бытовых котлов (печей) работающих на опилках. Плюсы изготовленной своими руками печи длительного горения, работающей на опилках Котельная на опилках

Пеллетные с возможностью работы на опилках

Котел на пеллетах для коттеджа. Работает на пеллетах, опилках.
Котлы автоматические твердотопливные на пеллетах, опилках, щепе. Предназначены для отопления коттеджей, загородных домов оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией, для теплоснабжения технологических процессов. Может использоваться для отопления дачи, загородного дома, коттеджа, цеха, мастерской и т. д. Подача пеллет, опилок, щепы - автоматическая из бункера устройства подачи. Автоматика котла обеспечивает управление работой котла в зависимости от температуры на выходе котла.

Котлы специально разрабатывались для работы на пеллетах и дровах (опилках стружках и т. д.).

Описание устройства котлов
Котел стальной, жаротрубный с двумя ходами газов. Корпус котла состоит из двух основных частей.

Колосниковая часть оборудована наклонными водоохлаждаемыми наклонными колосниками, полостью для сбора золы, ретортой подачи пеллет, распределителем дутьевого воздуха с регулируемыми заслонками первичного и вторичного дутья. Снабжена дверцами для чистки, обслуживания и удаления золы.

Топка представляет собой цилиндрическую стальную водоохлаждаемую обечайку достаточного объема. Большой объем топки обеспечивает максимальную полноту сгорания древесного длиннопламенного топлива. В стенках топки предусмотрены отверстия подвода вторичного воздуха для полного сгорания топлива, в частности пеллет. Особое расположение отверстий обеспечивает развитие вихревых процессов в топке, способствующих равномерному и быстрому подводу воздуха к горящему факелу.

Компьтерное моделирование работы котла на пеллетах, опилках позволяет оптимизировать конструкцию и избежать множества ошибок
В области горения топка обмурована жаростойким шамотным кирпичом с рабочей температурой 1650 °С. Обмуровка позволяет повысить температуру в зоне горения, что увеличивает скорость протекания реакций окисления компонентов топлива, повышает устойчивость работы котла на малых нагрузках и при использовании высоковлажных дров и опилок.

Над зоной горения располагается теплообменный конвективный блок . Дымовые газы из топки проходят по трубе теплообменника большого диаметра в верхнюю часть. Далее газы разворачиваются в верхней части котла и опускаются по трубам пучка второго хода, где собираются в газоприемнике и удаляются в дымовую трубу. Такая конструкция позволяет охлаждать газы до 140-180 °С и получить КПД 90%. Теплообменные трубы расположены вертикально и не заиливаются отложениями золы. Верхняя крышка теплообменника позволяет, при необходимости, легко и быстро произвести чистку теплообменных труб, поэтому кпд котла не снижается с течением времени. Корпус котла снаружи теплоизолирован и закрыт декоративной обечайкой из листового металла со стойким покрытием.

Такая компоновка обеспечивает высокую производительность при компактных размерах установки. Устройство топки позволяет эффективно сжигать отходы деревообработки, ни в чем, не уступая «газогенераторам».

Пеллеты при помощи шнека устройства подачи топлива, по команде автоматики подаются в топливную реторту колосниковой части. После заполнения полости пеллетами происходит их пересыпание на колосники. Под колосники вентилятором нагнетается первичный воздух, здесь сгорает в основном древесный уголь, остающийся после пиролиза пеллет и выхода летучих. Летучие компоненты сгорают в пламени при интенсивном подводе вторичного воздуха в топку. Этим достигается очень высокая полнота использования топлива. Водоохлаждаемые колосники препятствуют чрезмерному повышению температуры в зоне горения коксового остатка, не позволяя тем самым спекаться золе топлива. Это особенно важно при работе на пеллетах не высокого качества или опилках с высокой зольностью. Спекание золы образует твердую корку мешающую проходу топлива и воздуха из-за чего котел может остановиться. Таким образом, зона горения со всех сторон окружена теплоносителем, и максимум тепла выделяющегося при сгорании пеллет передается потребителям.

Видео работы автоматического котла на пеллетах мощностью 30 кВт на выставке в режиме средней мощности
Котлы для работы на опилках оснащаются устройством подачи топлива, дополнительно оснащенные ворошителем с отдельным приводом.

Топливный тракт всех котлов снабжен многоступенчатой защитой от возгорания.

В комплект поставки котла входит:

• - Котел (колосниковая часть, топка, теплообменник)
• - Устройство подачи топлива (пеллет или опилок и пеллет)
• - Блок устройств контроля и сигнализации,
• - Дутьевой вентилятор

Технические характеристики котлов
Наименование параметраКВт (м)- 0,03КВт (м)-0,05
Номинальная тепловая мощность, кВт 30 50
Отапливаемая площадь, м2100-400300-800
Диапазон регулировки теплопроизводительности, % 10-100 5-100
КПД пеллеты/щепа, %90/8690/86
Максимальная температура теплоносителя на выходе, °С 95 95
Давление теплоносителя рабочее не более, МПа 0,3 0,3
Расход воды через котел (скорость циркуляции), м3/час 11,75
Температура уходящих газов, не более °С 180 180
Гидравлическое сопротивление котла, кПа 35 35
Масса котла без теплоносителя, кг 450/537 620/707
Установленная мощность, кВт0 5/0,320, 5/0,32
Расход топлива по видам, кг/час
Дрова, измельченная древесина в том числе щепа и опилки.
Влажность 30%, НТС 12,2 МДж/кг 9,8 16,3
Пеллеты. НТС 17,8 МДж/кг 6,8 11,3
Объем бенкера устройства подачи, м3 0,8 0,8
Преимущества автоматики твердотопливного котла КВт (м)
Автоматика котла управляет работой котла на основании температуры воды на выходе, управление происходит чередованием трех заранее установленных режимов в необходимой последовательности.

Режимов: максимальной мощности, средней мощности и режима «пауза».

При большой нагрузке на котел активизируется режим максимальной мощности, с ростом температуры на выходе котел переключается на режим средней мощности. Подача пеллет и воздуха уменьшается. Температура в топке благодаря наличию обмуровки остается достаточной для эффективного горения топлива. Если мощности нагрева на этом режиме недостаточно, происходит переключение на максимальную мощность, если же температура повышается после перехода на среднюю мощность, происходит остановка вентилятора и подачи топлива, после чего температура неминуемо снижается и вновь запускается режим средней мощности.

Получается, что котел в процессе изменения нагрузки переключается автоматикой с одного режима, на другой в зависимости от теплоотбора.

Режим «пауза» самый невыгодный. С одной стороны подача топлива не происходит, а значит нет затрат, но через котел под воздействием тяги трубы проходит значительное количество холодного воздуха отбирающего тепло. Многим знакомо, как быстро остывает дровяная печь, если вовремя не заложить трубу, тоже самое происходит и с котлом. Кроме того, в остывшей топке эффективное горение устанавливается не сразу, а только с разогревом топки, до этого часть пеллет сгорает не полностью, увеличивая средний расход.

Учитывая, что правильно подобранный по мощности. котел на отопление дома работает на полную мощность только в самые сильные морозы, а все остальное время на средней мощности эффективность трех ступенчатой регулировки очевидна.

Большинство аналогичных котлов имеет лишь 2 режима. При средней мощности, характерной для большей части отопительного сезона такие котлы находятся в режиме «пауза» значительное время, бесполезно нагревая улицу.

1. Промышленный образец
2. Рабочий процесс
3. Учимся правильно растапливать печь

Печи на опилках – явление не новое, но достаточно востребованное и по сегодняшний день. Такие агрегаты с каждым годом только увеличивают свою популярность среди населения благодаря существенным преимуществам. Конструкционные особенности устройств, работающих на древесных отходах, способствуют длительному горению топлива с максимальной теплоотдачей. Отопление опилками, дешевым и экологически чистым материалом, позволяет значительно сэкономить, закупая недорогое сырье для отопления частного дома.

Буржуйки на опилках, как их еще называют, отлично справляются с задачей обогрева теплиц, мастерских, СТО, гаражей и не очень больших жилых помещений . Изготовление столь распространенных котлов можно без особых сложностей выполнить своими руками, предварительно просмотрев чертежи и изучив технологический процесс сборки. В качестве исходного материала здесь можно использовать любые подручные емкости вроде старых металлических бочек, труб, газовых баллонов, разумеется, без содержимого, и других аналогичных резервуаров. Прежде чем мастерить печь на опилках своими руками, которую вы планируете топить в холодное время года, предлагаем ознакомиться с конструкцией и особенностями промышленного оборудования, и уже на его основе делать выводы, каким должен быть котел на щепе, и как справиться с его сборкой.

Промышленный образец

На современном рынке отопительных приборов существует множество моделей котлов, где в качестве топлива применяется древесина, а точнее, ее измельченные отходы. В зависимости от технических характеристик изделия, печи на опилках могут обогревать только дом или дополнительно еще и хозяйственные постройки. Существует стандартная схема, позволяющая обеспечить горячее водоснабжение для отопительной системы и домашних нужд, где основным элементом служит двухконтурный твердотопливный пиролизный котел . Производительность тепла в данном случае зависит от мощности котла на опилках, а также качества и количества заданного топлива.

Преимущества современных агрегатов

Основными достоинствами заводских отопительных приборов для дома являются:

• максимальная автоматизация горения топлива и стабильное поддержание необходимой температуры. Котлы на щепе самостоятельно контролируют, насколько заполнен бункер накопителя, из которого осуществляется шнековая подача опилок в котел. Благодаря тому, что вовремя срабатывает защитная автоматика, противопожарные шнеки не позволяют пламени перекинуться обратно на бункер;
• автоматический режим выброса золы в специальный сборник избавляет хозяев от остановки системы для ручного вмешательства в очистительную систему. В данном случае отопительные котлы на опилках останавливают свою работу исключительно в случае неполадок с целью их устранения;
• теплогенератор на опилках отличается экологической чистотой, ведь здесь горение не сопровождается выбросом золы из трубы в атмосферу, а прогретый воздух проходит несколько степеней очистки от тяжелых частиц, и лишь затем поступает в помещение. Тем временем зола, осажденная специальным циклоном, утилизируется без вреда для окружающей среды;
• абсолютное большинство котлов, работающих на прессованных или рассыпчатых опилках, отличается надежной работой и высокой эффективностью теплоотдачи;
• полная автоматизация контрольной системы, которая сканирует оборудование на наличие неисправностей и сигнализирует оператора о возможных погрешностях в работе, если таковые имеют место быть.

Минусы котлов заводской сборки

Данный вид устройств, генерирующих тепло, практически не имеет недостатков, разве что их стоимость в зависимости от марки и модели бывает уж очень высокой. Также иногда возникают проблемы с заменой вышедших из строя комплектующих, которые нужно заказывать у завода-производителя и ждать доставки товара, что проблематично в отопительный сезон, когда остановка системы очень нежелательна.

Твердотопливный опилочный котел в действии

Пришло время ознакомиться с технологией работы агрегата, что позволит понять принцип его действия:

1. Процесс начинается с автоматической подачи опилок в бункер, снабженный системой подвижных полов, откуда они поступают на транспортер.
2. Спрессованный или рассыпной древесный материал хранится в бункере до тех пор, пока отсек с горелкой для сжигания опилок не будет опустошен, после чего в работу вступают подвижные полы. При полном заполнении бункера топливо не будет подаваться до тех пор, пока емкость не начнет опустошаться.
3. На следующем этапе древесная стружка из бункера подается в котел при помощи шнека для щепы и опилок.
4. После поступления в камеру сгорания топливо сжигается в полном объеме благодаря воздушному поддуву. Далее работа котла выполняется беспрерывно по одинаковому циклу, рассмотренному в этих четырех пунктах.

Самодельная конструкция: материалы и порядок сборки

Итак, когда мы разобрались с устройством и принципом функционирования промышленного образца, можно начинать мастерить аналогичный по действию бытовой мини агрегат. Для начала следует запастись необходимым инструментом и материалами, из которых будет собираться печка, а именно нам потребуется:

• сварочный аппарат;
• труба имеющегося диаметра (32 – 56 мм);
• газоотводящая труба (100 мм);
• набор разводных и газовых ключей;
• болгарка;

• рулетка;
• часовое реле;
• термодатчик;
• противовзрывной клапан;
• водяной насос;
• шаровые краны (3 шт) и муфты с винтовой резьбой;
• подающий шнек;
• шнек удаления золы (по желанию);
• металлический уголок 45 – 50 мм;
• гидроцилиндр;
• бочки по 200 л для зольника и опилок (2 шт);
• электрический вентилятор;
• листовой металл (4 мм);
• пакля или фум лента.

Рабочий процесс

Сборку самодельных котлов на древесных опилках начинают из изготовления корпуса и дна агрегата. Размеры конструкции каждый для себя подбирает индивидуально. При помощи сварочного аппарата формируется корпус котла без дна и покрывается водяной рубашкой . Самодельные котлы могут состоять из пустых газовых баллонов, однако мы остановимся именно на сварном варианте, что позволит варьировать габариты и мощность установки.

Далее необходимо сделать ребра жесткости между водяной рубашкой, а также обеспечить технологические отверстия, через которые будет подаваться воздух от вентилятора в камеру сгорания. Из металлического уголка монтируют «живое» дно, если оно предусмотрено, для чего подрезают его до размеров 50х25 мм и крепят шток для вывода к цилиндру. Когда корпус печи на опилках готов, его монтируют на посадочное место, устанавливают шнек для удаления золы и закрепляют тару под нее . Теперь можно монтировать вентилятор, шнек, осуществляющий подачу щепок, а также емкость под топливо,и можно сказать, что горелка на опилках своими руками собрана.

Как растапливать печь

Для того чтобы работа самодельных печек для опилок была максимально эффективной, необходимо правильно сжигать топливо. Изначально измельченную древесину закладывают в бочку (или в бункер «живого» дна) на 75 % от его объема, после чего срабатывает часовое реле и шнек подает опилки в топку, где их с особой осторожностью разжигают бензином или соляркой. Далее нужно включить вентилятор.

Существует еще одна схема отопления щепой, которая незначительно отличается от предыдущего варианта, так как подходит под более простой котел на опилках, созданный своими руками (смотрите фото).

Для ее осуществления нужно заполнить топливную камеру опилками на три четверти от ее объема, при этом измельченное дерево рекомендуется прессовать вокруг конусообразной трубы. После трамбовки труба убирается, отопительный котел на опилках закрывается крышкой и открывается заслонка на дымоходе. В нижнюю часть печи закладывают и разжигают дрова, от тепла которых опилки медленно тлеют .

Теперь вы знаете, как собрать печь на опилках своими руками, как она должна работать и как ее правильно топить. Грамотно сделанный агрегат способен обеспечить экономичный обогрев небольшого жилого помещения или любой другой хозяйственной постройки, а более подробно о функционировании буржуйки можно узнать из приложенного ниже видео.

Применение древесных отходов в качестве топлива для котла поможет снизить затраты на отопления. Но для эффектной работы нужно особое оборудование. Твердотопливный котел на опилках отличается от классических аналогов конструкцией и обслуживанием.

Принцип работы

Главная проблема этого вида топлива – высокая плотность закладки. Это препятствует проникновению воздуха для поддержания процесса горения. В итоге котел на прессованных опилках не будет генерировать требуемую мощность, часть топлива останется не сожженной.

Для решения этой проблемы нужно обеспечить приток воздушных масс в камеру сгорания. Это делается с помощью искусственно созданных углублений в опилочной закладке. Альтернатива – установка воздухоподводящих труб в зону сжигания.

Общий принцип работы отопительного оборудования:

1. Закладка топлива.
2. Розжиг в нижней части.
3. Обеспечение подачи воздуха с помощью открытой дверцы зольника, вентилятора или каналов.
4. Постепенное сгорание опилок освобождает место для большего объема воздуха, улучшается циркуляция, происходит интенсивное выделение тепла.

Котел на опилках длительного горения работает по другой схеме. В большой камере сгорания отсутствует открытое пламя, происходит тление топлива. Формируемые древесные газы по каналу направляются в камеру дожига, где добавляется воздушная смесь для формирования интенсивного огня.

Особенности конструкции котла

В отличие от классического твердотопливного оборудования, котел на опилках имеет большие размеры топливной (загрузочной камеры) и зольника. Это объясняется требованиями к длительности горения – при увеличении объема камеры сгорания время автономной работы на одной закладке становится дольше.

Можно сделать подобный котел на опилках своими руками – чертежи и общее описание помогут определиться с оптимальной конструкцией. Преимущество моделей – возможность разработать уникальную схему сборки, исходя из параметров конкретной системы отопления.

При изготовлении нужно учесть такие нюансы:

• Камера сгорания. Должна занимать до 2/3 объема всего котла. Материал изготовления стенок – жаропрочная сталь толщиной не менее 2 мм.
• Зольник находится в нижней части и отделяется от камеры сгорания чугунными колосниками. Расстояние между ними минимальное – до 2 см. Там же располагается вентилятор или отверстие для подачи воздуха.
• Теплообменник должен находиться непосредственно в зоне сгорания топлива.
• Можно сделать классическую прямоугольную конструкцию или сварить его из труб.
• Дымоход. Для обеспечения тяги диаметр не менее 100 мм, длина – от 4 м и выше.

Заранее следует продумать процедуру обслуживания котла – своевременное удаление золы, чистка стенок от гари. Поэтому загрузочные дверцы в топливную камеру делают в верхней части, они имеют большие размеры. После их закрытия должна обеспечиваться герметичность.

Расчет мощности котла

Одна из проблем самодельного отопительного оборудования – определение мощности. Расчет котла на опилках можно сделать самостоятельно. Для этого нужно знать базовые характеристики топлива.

Порядок вычислений.

1. Насыпная плотность. В среднем этот параметр варьируется от 180 до 230 кг/м?. При объеме топливной камеры 0,07 м? в ней поместится около 15 кг измельченного материала.
2. Теплотворная способность топлива. Усредненное значение для 1 кг топлива составляет 2,3 кВт.
3. Расчет мощности. Максимальный показатель для этого примера составит 15*2,3=34,5 кВт.

Эта упрощенная методика не учитывает влажность топлива, интенсивность подачи воздуха. Рекомендуется от полученного значения отнять 10-15%. Фактическая максимальная мощность будет составлять 29 кВт.

Способ автоматизации и правила эксплуатации

Для автоматической загрузки опилок можно установить шнековую подачу. Вал крепится к отверстию в камере сгорания, в нижней части. Отдельно ставится бункер для хранения измельченной древесной массы. В автоматический котел на опилках, в теплообменник, монтируется датчик температуры.

Он подключается к управляющему электронному реле. При достижении минимальной температуры включается двигатель шнека и происходит подача топлива. Рекомендуемое время работы – до 1 м.

Для поддержания оборудования в рабочем состоянии нужно выполнять такие правила:

• раз в сутки очищать зольник от продуктов сгорания;
• проверять тягу, удалять сажу с внутренней поверхности трубы;
• во избежание попадания конденсата в зону горения установить в нижней части дымохода емкость для воды.

Опилки перед загрузкой нужно просушить. Иначе их теплотворная способность понизится, что отразится на теплоотдаче. Во избежание потерь тепла наружные стенки рекомендуется изолировать базальтовой ватой, дверцы камеры сгорания должны быть герметичными и двойными.

2. Хранение опилок

3. Расположение котла на опилках, теплогенератора

4. Подача топлива в бункер котла

5. Модели котлов на опилках GRV

6. Модели теплогенераторов на опилках GRV

7. Отдельные горелки на опилках GRV

8. Отличие поршневой подачи топлива от шнековой

9. Оперативный бункер на котле, теплогенераторе

10. Пожаротушение, риски

11. Экономическая эффективность

12. Особенности эксплуатации котлов на опилках

13. Зарубежные котлы на опилках, опыт

Требование к опилкам как к топливу

На сколько известно опилки – это очень мелко измельченная древесина полученная входе воздействия режущим инструментом: пилками, станками. Как правило опилки относят к отходам деревообработки от этого стоимость сырья для топлива минимальна и в некоторых случаях даже бесплатна.

Состав опилок – до 70% углеводов (это целлюлоза и гемицелюлоза), 27 % лигнина. Количество углерода в опилках доходит до 50%, водорода 6% и кислорода 44%, содержание азота – 0,1 %.

Рис. 1 Виды древесного топлива, древесных отходов производства

А – Обзольная доска переработанная в дрова; Б – Горбыль хвойных пород; В – Щепа различных фракций; Г – Опилки естественной влажности с размером до3 мм; Д – Опилки уличного хранения, сырые; Е – Опилки игольчатой формы естественной влажности; Ж – Опилки влажностью W до 30%; З – Перегнивший остаток опилок и щепы; И – Сухие опилки и стружка; К – Мелкая стружка уличного хранения; Л – Мусорный древесный отход (бывшая мебель, поддоны, двери, строительные конструкции; М – Длинная стружка

Для использования опилок в качестве топлива нужно знать их технические характеристики. Основные параметры которые нас интересуют это переменные и постоянные. Переменный но очень важный параметр опилок – W влажность. С ростом влажности остаточная калорийность уменьшается, соответственно при одном и том же объеме опилок разной влажности можно получить разное количество тепла при чем количество тепла можно отличаться в разы. Влажность опилок можно не только контролировать но и доводить до нужного значения. Второй важный параметр зольность – чем выше зольность опилок, тем больше в них примесей в виде песка, коры. Наличие примесей в топливе несколько снижает его теплотворную способность, влияет на количество прочисток за единицу времени. Если опилки производятся, получаются в результате работы станков по ЛДСП, ДСП, МДФ и т.д. то есть из древесины склеенной, то в опилках будет обязательно присутствовать смолы и клеи, использование данных опилок возможно только при дополнительных исследованиях на содержание формальдегидов, и особо вредных веществ. Для зольного остатка вредных веществ нужно так же предусмотреть утилизацию.

Фракция опилок влияет на их плотность, зависание опилок в системах автоматической подачи. После настройки оборудования как правили опилки стараются выдерживать одной и той же фракции или в определенных пределах, дабы снова не производить настройку оборудования. Так опилки измельченные в пыль горят хуже при большом протоке дутьевого воздуха чем опилки по структуре более близкие к стружке.

Рис. 1 – Б Показана классификация древесного топлива по ГОСТ 33103.1 – 2014. Компания GRV разработала и производит универсальные котлы работающие на всех видах древесного топлива

При покупке опилок по контрактам и договорам следует придерживаться ГОСТ 33103.1 – 2014 в котором подробно указаны все характеристики на которые следует обращать внимание, так же ГОСТ регламентирует методы определения влажности топлива и теплоты сгорания, что не мало важно так как на момент заключения договора о вывозе опилок может быть одна влажность и зольность, а по факту через некоторое время вывоза влажность опилок может вырасти в разы, например в весенний период в сравнении с осенью.

Таблица № 1 – Общий состав и содержание веществ в древесном топливе

Хранение опилок

Основа для хранения: чем выше влажность тем ниже теплотворная способность опилок.

Опилки могут содержать в себе много влаги, достаточного для процесса гниения и разложения. По этому хранение опилок не должно долго протекать под атмосферными осадками. В процессе гниения опилок меняется их структура (рис. 1 – З) и теряется теплота сгорания. Перед непосредственно сжиганием опилки должны быть подсушены, храниться под навесом (рис. 2).

Рис. 2 Складирование опилок под навесом вентилируемого склада

Сушка опилок производится в сушильных барабанах, на площадках с защитой от осадков обязательно проветриваемом. Для просушки опилок, щепы ее следует переворачивать с нижних слоев на верхние. Дополнительно можно организовать принудительную подачу под давлением воздуха через воздуховоды с нижних слоев опилок. При хранении опилок следует соблюдать все нормы и правила пожарной безопасности. Если опилки являются вторичным сырьем после обработки древесины то следует учитывать их влажность, и при не высокой влажности в 20-30% желательно как можно раньше отправить опилки на сжигание в котел или теплогенератор.

Расположение котла, котельная

Первым правилом любой котельной является – не горючие стены, крыша. К опилкам так же добавляется требования к расположению основного склада топлива, оно не должно находится в том же помещении что и котел или теплогенератор. На оборудовании предусмотренный бункер называется оперативным, так как его объема хватает только на несколько часов работы, это прежде всего связанно с требованиями по пожарной безопасности. В котельной обязательно должна быть приточно вытяжная вентиляция, или возможность проветривания помещения. Так как воздух для процесса горения забирается изнутри котельной то следует предусмотреть наличие приточки.

Рис. 3 Котлы на опилках GRV и основной бункер для хранения опилок

Размеры котельной так же зависят от способа наполнения оперативного бункера. При использовании транспортера или шнека размеры котельной меньше чем при заезде в нее спец техники для выгрузки опилок. Возможно расположение оперативного бункера котла в отдельном помещении для того чтобы уменьшить размеры основной котельной.

Часто на мебельных производствах используют накопительные бункера закрытого типа, что очень удобно и максимально безопасно (см. рис. 3).

Рис. 4 Котел на опилках и котельная не большой мощности GRV

Для котлов на опилках мощностью до 50- 400 кВт можно обойтись одним бункером под топливо, при этом не нужно организовывать транспортную систему от основного склада топлива к оперативному бункеру.

Подача топлива - опилок в бункер котла

Для мощностей оборудования свыше 1 МВт следует использовать основной склад с топливом с системой «подвижное дно» данный склад заполняется с использованием погрузчика фронтального типа или же самосвалами. Из основного склада опилки подаются с помощью транспортеров в оперативный бункер котла. Следует отметить что топливо в виде стружки (рис. 1 – М) практически не возможно подавать стандартными транспортерами и шнеками, очень высокая степень зависания такой стружки, по этой причине следует выбирать на первоначальном этапе все характеристики топлива, в том числе и геометрическую форму. Отлично подходит для транспортировки следующие виды: рис. 1 - В – К.

Модели котлов на опилках GRV

В основном преобладают универсальные котлы на опилках, дровах, щепе и угле. Автоматически подается сыпучие топливо, например опилки в вихревую горелку. Факел от горелки далее вырывается во внутрь топки, в которой полностью происходит догорание топлива. Стенки топлива воспринимают тепловую энергию и передают теплоносителю, продукты горения в виде смеси газов раскалены и перемещаются в теплообменник котла, за счет развитой площади теплообменника происходит теплопередача от продуктов горения к теплоносителю.

Рис. 5 Модели котлов на опилках производства GRV

А) – Универсальные котлы мощностью до 300 кВт с использованием вихревой горелки; Б) – Котел универсальный на опилках с подвижным колосником, без подогрева воздуха; В) – Котлы универсальные на опилках, щепе, пеллетах без подвижного колосника, с автоматической выгрузкой золы; Г) – Универсальный котел на опилках, щепе с прочисткой колосниковой решетки, подогревом дутьевого воздуха

Отличительная особенность котлов универсальных на опилках:

· Бункер для топлива используется с ворошителем опилок препятствующий зависанию

· Все универсальные котлы GRV имеют колосниковую решетку которая так же как и стенки топки охлаждается теплоносителем

· Увеличенные размеры топки универсальных котлов

· Вместительный зольный отдел котла, площадь зольного отдела перекрывает полностью площадь топки

· Теплообменник только с протеканием продуктов сгорания снаружи трубок, а не наоборот что существенно увеличивает интервалы между прочисткой от нагара, накипи

· Универсальные котлы на опилках, так же на полную мощность работают на ручной загрузки, при этом размеры (длина и ширина топки) позволяют сжигать обзол, поддоны, утилизировать крупные ветки и т.д.

· Отдельный дутьевой вентилятор устанавливается для горения на дровах, при этом у горелки на опилках свой вентилятор дутьевой. Данная конструкция более надежная, всегда можно перейти на резервное топливо без изменений в настройках и конструкции котла на опилках

· Использование стали от 5 до 12 мм обеспечивает высокий ресурс оборудования

Рис. 6 Котел на опилках. Бункер для котла с системой ворошителя и подвижным дном

Рис. 7 в процессе производства

На рис. 6 и 7 представлена технология GRV для котлов на опилках, с системой подогрева дутьевого воздуха для процесса горения. Такие системы используются на больших ТЭЦ работающих на отопления для выработки электроэнергии. Использование тепло от уходящих продуктов сгорания на нагрев дутьевого воздуха в данном случае обеспечивает устойчивую работу котла на опилках с влажностью в 50-55%, что существенно экономит расходы на подготовки топлива.

Рис. 8 без системы подогрева дутьевого воздуха

Использование сухих опилок с влажностью W<20% позволяет использовать котлы серии GRV (показанной рис. 8 и рис. 5 А, Б, В) в которых нет предварительного подогрева воздуха. Данные котлы имеют на 7-8% меньшее аэродинамическое сопротивление и их можно устанавливать для работы на естественной тяги, требования к дымоходу в таком случае – до 10-12 метров, исключение котлы мощностью свыше 400 кВт.

Рис. 9 Котел GRV на опилках, можно рассмотреть привод подачи топлива

Модели теплогенераторов на опилках GRV

Универсальные теплогенераторы на опилках представлены в разделе нашего сайта:

Отдельные горелки на опилках марки GRV

Горелка на опилках часто используется для модернизации уже существующего оборудования, или установки в составе сушильных комплексов, сушильных барабанов.

Раздел нашего сайта посвященный горелкам:

Отличие поршневой подачи топлива от шнека

Использование поршневой подачи от пневмоцилиндра обеспечивает быстрое заполнение топливом, безопасность так как поршень которым сдвигается топливо так же является затвором для предотвращения обратного горения. Сама по себе пневматика используется во многих сферах автоматизации, как наиболее надежная и не прихотливая. При попадании посторонних предметов, контроллер который управляет котлом не за медлительно включает сирену оповещения, останавливает подачу дутьевого воздуха. Данная система разработанная инженерами компании GRV проверена на таких видах топлива как пеллетные гранулы, опилки разной влажности, щепа, древесная масса, уголь.

Оперативный бункер на котле и теплогенераторе

Оперативный и промежуточные бункера разъединены между собой воздушным пространством. Для контроля подачи порции и для соблюдения пожарной безопасности.

Пожаротушение, риски, предупреждение

Перед тем как использовать в виде топлива опилки, стружку нужно в полной мере осознавать опасность возгорания, изначально предпринять все меры для соответствия пожарной безопасности.

Утилизация опилок, и древесной массы в котлах в десятки раз более эколочно чем хранение опилок на полигонах, в связи с тем что в результате это приводит к пожару и опилки сгорают с большим химическим недожогом больше относящимся к процессу пиролиза, при этом отравляется не только воздух но почва продуктами пиролиза, в том числе кислотами. На рис. 11 приведен пример горения опилок в зимнее время под слоем снега.

Рис. 10 Пожары свалок горбыля и опилок

Рис. 11 Тление свалок опилок в зимнее время

Меры предосторожности и контроля предусмотренные на котле, теплогенераторе:

1. Контроль за положение поршней, при отклонение положения поршня от заданного включается сигнализация и котел на опилках останавливает свою работу

2. Контроль включения дымососа, при отключенном дымососе для того чтобы избежать возможность обратной тяги и задымления помещения дутьевые вентиляторы котла GRV и автоматическая подача топлива прекращается

3. Контроль температуры туннеля подачи топлива, при превышении нормально заданной температуры котел останавливает свою работу, туннель может нагреваться из за не своевременной прочистки теплообменника

4. Закрытие бункера с топливом автоматической заслонкой после подачи топлива

5. Обязательный контроль за температуры теплоносителя, в том числе на теплогенераторах марки GRV

6. Конечно же следует проектировать отдельно склад топлива от котельной, на самом котле используется только промежуточный бункер и оперативный объем оперативного бункера ограничен

7. Прочистка теплообменника должна происходить при включенном дымососе, и без процесса горения в котле

8. Все люки для прочистки теплообменника снабжены специальными отражающими пластинами

Экономическая эффективность котлов на опилках

Котлы и теплогенераторы используются для получения тепла при сжигании топлива, в данном случае БИО массы в виде опилок. На экономическую эффективность влияет транспортные расходы, стоимость сырья, обслуживание оборудования. Вы можете влиять на все эти факторы, но самым основным показателем в данном случае является теплотворная способность топлива. Опилки влажностью в 30% и влажностью в 50 % будут в два раза отличаться по теплотворной способности. Для того чтобы довезти влажность опилок до 30% нужны площади, склады для хранения возможно дополнительные сушильные установки все зависит от масштабов переработки опилок в тепло.

Перспективным направлением над которым трудятся специалисты компании GRV является получение пиролизного газа из массы опилок в ретортных установках, очистка газа и использование его в ДВС. Данная технология достаточно давно известна. Мы работаем над совмещением выработки газа и получения тепла на нужны производства, систем отопления. За счет того что установка размещается на улице, то в таком случае не требуется решать массу вопросов по защиты от угарного газа.

Использование пиролизной установки совмещенной с теплогенератором или котлом позволяет разместить ТЭС на своем предприятии лесопереработки, сельскохозяйственном предприятии, а так же на тепличных комплексах и т.д.

Особенности эксплуатации котлов на опилках, теплогенераторы на опилках

Использование опилок в виде топлива подразумевает наличие минимальной инфраструктуры под хранение опилок, наличие котельной и ответственного лица за эксплуатацией котельного оборудования.

Обзор моделей зарубежных производителей

На рис. 12 представлен конструктив Австрийского производителя котельного оборудования, котел на опилках данного производителя имеет подвижную колосниковую решетку. Подача опилок осуществляется сразу несколькими шнеками для того чтобы равномерно по большой площади подавать опилки, щепу. Топка для поддерживания нужно температуры выложена огнеупорным кирпичом, удаление золы производится шнеками, теплообменник трубчатого типа, газы проходят внутри трубок.

Данный конструктив не работает на крупных отходах деревообработки, режимы старт стоп из за наличие футеровки так же не желательны. Теплообменники данного типа имеют хороший КПД только при постоянной прочистки, иначе снижается проходное сечение падает мощность и снижается теплоотдача. Так же существенное ограничение по влажности топлива. Наличие подвижно колосниковой решетки и большого числа шнеков приводит к высокой стоимости оборудования.

В целом преимуществ у данного типа несколько а именно: компактные размеры, автоматическая выгрузка золы, хорошая работа на сухом топливе и в постоянном режиме.

Рис. 12 Котел на опилках и щепе Австрийского производства

Таблица №2 Прайс на универсальные котлы GRV. Для работы котла на опилках, щепе он комплектуется автоматической подачей топлива представленной на рис. 6

КОНТАКТЫ

• +79094663995 Анна Олеговна
• +79181650301
• +79654613474 Инженер-конструктор Груздев Василий

В последние годы наблюдается тенденция подорожания традиционных энергоносителей, включая газ, дизельное топливо и электричество, из-за чего большинство потребителей начинают обращать внимание на альтернативные виды топлива, которые более экономичны. И среди них все чаще используются опилки для обогрева.

Хотя об использовании отходов задумывались и раньше, все же, чтобы оборудование по сжиганию древесного мусора демонстрировало высокий КПД , нужно правильно подойти к реализации этого замысла. Помня о том, какими свойствами обладает материал, не так уж сложно уменьшить затраты на отопление, добившись от используемой установки требуемой мощности.

Конструкция котла на опилках

Наибольшее распространение древесные опилки получили в водяных отопительных системах. Имеется в виду, что они служат топливом для водогрейных котлов и печей с водяной рубашкой.

В классическом исполнении отопительный котел на опилках представлен следующими элементами:

В самом низу корпуса расположена колосниковая часть, которая является местом для размещения колосников и емкости, в которую поступает образующаяся в процессе горения зола. Встречаются и такие модели, у которых к колосниковой части прикреплен автомат подачи топлива .

Важно! Хотя преобладающее количество котлов для отопления частного дома используют в качестве топлива рассыпные опилки, все же встречаются такие модели, в которые поступают брикеты взамен уже прогоревших.

Над колосниками выделено место под топку, где и сжигаются опилки. Чтобы топливо горело равномерно, в топке предусматривают отверстия или размещают специальный нагнетатель воздуха. Топка изготавливается со стенками, обладающими достаточной толщиной и прочностью, тем самым это исключает ее прогары и не позволяет уходить теплу.

Над топкой отведено место под теплообменник . Именно сюда направляется раскаленный газ, доводит температуру водяной рубашки до необходимого уровня, после чего покидает модуль через дымоход.

Выпускаемые сегодня водонагреватели, использующие для работы древесные отходы, предусматривают систему автоматизации. Благодаря ей удается поддерживать на постоянном уровне температуру воды в теплообменном баке, ограничивать доступ кислорода в топку или сокращать количество подаваемых опилок, что приводит к замедлению горения. У подобных моделей имеется собственное название - «устройства длительного горения».

Требования к материалу

Если кто-то задается целью перейти на использование системы отопления, работающей на древесных отходах, то чаще всего предполагается, что весь процесс сводится к подаче щепы или стружки в топку, ее поджиганию, а это в конечном счёте позволяет добиться требуемой температуры.

Но при этом нужно не забывать, что некоторые из опилок не подходят в качестве топлива . Чтобы сделать правильный выбор, необходимо обращать внимание на такие характеристики, как влажность и плотность материала. Как раз эти параметры и влияют и на эффективность работы котла.

Многое могут сказать следующие цифры:

1. Для влажных мелких опилок, изготовленных на ленточной пилораме, характерна плотность порядка 250 кг/м3. Чтобы котел вырабатывал 1 кВт тепла, нужно при непрерывной эксплуатации установки сжигать 0,5 кг/час.
2. Для пористой сухой стружки, полученной в результате работы на фрезерном станке, характерна плотность порядка 100-150 кг/м3. Чтобы котельная установка могла стабильно поддерживать 1 кВт тепловой энергии, каждый час нужно расходовать 0,25 кг топлива.

Таким образом, становится ясно, что лучше всего использовать для поддержания работы котла топливо, прошедшее операцию сушки . В этом случае аппарат сможет демонстрировать наиболее эффективную работу при минимальных затратах опилок.

В то же время следует иметь в виду, что среди всех узлов отопительной системы, которая работает на сыпучих отходах деревообрабатывающего производства, наибольшего внимания заслуживает место, где хранится топливо. При использовании котла, мощность которого составляет 25 кВт, в условиях средней отрицательной температуры необходимо ежедневно тратить порядка 0,5 куб. м. опилок. Поэтому для снабжения аппарата топливом придется решить проблему регулярного подвоза древесных отходов либо организовать достаточно просторный склад.

Нужно ли прессовать?

Рассмотренные выше особенности обогрева относились к сыпучим материалам. Но в последние годы стали доступны новые технологии, при помощи которых можно придать топливу небольшие размеры. Речь идет о прессовании стружки с целью получения компактных брикетов.

В целом технология изготовления общеизвестна, поэтому имеет смысл остановиться на общих рекомендациях:

• несмотря на то что сегодня известно множество способов изготовления топливных брикетов, самый легкий из них сводится к использованию гранулятора промышленного производства. В то же время следует иметь в виду, что грануляторы можно применять для создания топлива при условии, если они обладают необходимой влажностью и плотностью;
• при наличии возможности проблему изготовления прессованного топлива может решить и самодельный ручной пресс. Для подобных прессов используют цилиндрические пеллеты, которые без труда входят в любую топку;
• альтернативным решением может стать и композитное топливо, для производства которого берут опилки и 10% глины. Эту смесь нужно смешать с водой, довести до однородной консистенции и поместить на солнечное место для высыхания.

Вне зависимости от того, какая была выбрана технология, конечным продуктом будут выступать компактные горючие бруски, во время сжигания которых образуется большое количество тепла.

Плюсы и минусы системы обогрева опилками

Для получения максимально полного представления о стружке, которая может выступать в качестве топлива для современных отопительных систем, весьма полезно рассмотреть преимущества и недостатки , присущие рассматриваемому методу.

Достоинства

Недостатки

При всех своих достоинствах установки, использующие опилки, обладают и рядом недостатков. К ним следует отнести трудности, возникающие с хранением топлива . Хотя прессованная щепа и стружка отличается компактными размерами, все же нужно позаботиться о наличии достаточно большого помещения, чтобы в нем можно было держать запас этого горючего.

Следует иметь в виду, что в процессе сжигания древесины возникает много золы и сажи. Многие знают, что зола может служить удобрением. Однако извлечь выгоду от сажи нельзя. По этой причине такая операция, как чистка дымоходов должна проводиться на регулярной основе.

Вывод

Большинство потребителей считают, что, используя отопительные котлы на опилках, они смогут решить наиболее острые для себя вопросы, касающиеся отопления. На самом деле это заблуждение. Однако все же этот метод обогрева позволяет уменьшить затраты. К тому же нужно помнить о том, что эти аппараты работают на экологически чистом топливе . Поэтому у этого горючего достаточно преимуществ, чтобы остановить на нем выбор.

Но прежде чем решиться на установку таких котлов, нужно решить все вопросы, касаемые создания условий для работы подобного оборудования. Ведь в любом деле очень важно все правильно рассчитать. Причем это нужно делать в самую первую очередь, чтобы сразу получить представление о будущих затратах и выгоде, которую принесет выбранный вариант обогрева.

Если учесть все детали, то даже такой способ отопления будет более предпочтителен , нежели традиционные варианты. Причем это касается не только фактора экономии, но и удобства в обслуживании отопительного прибора.