Автор: Антон Кораблёв
Пеллетные котлы являются альтернативой газовым по степени автоматизации, их способность работы в автоматическом режиме достаточно высока.
Автоматизация - это не единственное достоинство пеллетных котлов: их производительность так- же высока, КПД достигает 97 %, в то время как этот показатель для традиционных твёрдотопливных котлов находится где-то в области 70-80 %. Как результат такой высокой производительности возможность выступать в негазифицированных населённых пунктах альтернативой традиционным твёрдотопливным и жидкотопливным котлам, последние они превосходят и по возможности организации хранилища топлива, а также согласования по пожарным и экологическим аспектам. Добавим независимость от прокладки магистрального газа, и тогда их преимущества в таких регионах, как Красноярский край или Хакассия становятся ещё очевиднее.
Это преимущество подкрепляется тем, что именно в Бурятии, Тыве, Хакассии, Красноярском крае реализуется программа «Чистый воздух», в рамках которой собираются переоснастить котловой парк этих регионов. В городе Красноярске, например, до сих пор большинство домов отапливается в городе именно твердотопливными котлами на угле. Прокладка газовой инфраструктуры займёт время, а вредные выбросы от угольных котлов выше, чем в пеллетных в десятки раз.
Пеллеты и хранилище
Пеллеты – это чистые гранулы, содержащие кроме древесины много воздуха. По качеству материала, из которого они изготовлены, и особенностей технологического процесса изготовления выделяют три основных группы пеллет.
Белые пеллеты – топливо премиум-класса, изготавливаются из отходов деревообработки и предназначены для сжигания вкотельных установках соответствующего уровня, как правило, в небольших бытовых котлах. Белые пеллеты требуют удаления коры деревьев перед гранулированием и строгого соблюдения технологического процесса сушки. Содержат большое количество воздуха, их теплота сгорания 17,2 – 18 МДж/кг.
Тёмные или индустриальные пеллеты тоже изготавливаются из отходов древесных производств, но уступают белым пеллетам по качеству, в сырье при дроблении присутствует кора и несгораемые земельные остатки. Зольность этих пеллет выше – 0,7 % и более. Предназначены для сжигания, по большей части, в промышленных котлах – отсюда и название.
Однако теплота сгорания у белых и индустриальных пеллет одинакова. Отличие лишь в зольности.
Наконец, агропеллеты изготавливаются по большей части из отходов шелушения разных семян. Имеют самый тёмный цвет. Предназначены для сжигания в промышленных котлах, выпускаемых производителем специально для работы на этом виде топлива. У агропеллет теплота сгорания ниже – 15 МДж/кг, а зольность ещё выше, чем у индустриальных – от 3 % и более.
Хранят пеллеты в бункерах (рис. 2) которые удалены от котла на необходимое расстояние (9 – 20 м, в зависимости от агрегата), в целях обеспечения пожарной безопасности. Часто в соседнем помещении. Объём рассчитывается по потребляемой мощности котла, так чтобы загрузка бункера производилась один раз в год. Например, в бункер 12 м3 можно засыпать 7800 кг пеллет, что соответствует по энергетическому потенциалу 3900 л жидкого топлива.
Загрузка в хранилище и подача пеллет к котлу осуществляются по пневмотрубопроводу в автоматическом режиме под давлением сжатого воздуха. Или загрузка хранилища осуществляется вручную, как и удаление золы из зольника. Эту процедуру в зависимости от мощности котла, тепловой нагрузки и продолжительности отопительного сезона приходится выполнять 2–6 раз в год. Низкая зольность пеллет, наряду с низкой эмиссией вредных веществ в атмосферу, делает пеллетные котлы высокоэкологичным оборудованием.
Всё остальное в работе котла автоматизировано. Из хранилища пеллетное топливо подаётся к встроенному загрузочному бункеру котла в автоматическом режиме. Для этого используется либо шнековый механизм, либо пневмотрубопровод. Аналогично подаётся и к горелке или под собственной тяжестью в зависимости от её конструкции.
Горелки
Горелки используются на пеллетных котлах двух типов – ретортные или факельные.
На ретортной горелке с помощью шнека создаётся вертикальный слой пеллет, через который снизу проходит небольшой, необходимый для начала горения объём воздуха, дополнительно в зону горения воздух подаётся принудительно вентилятором.
Ретортные горелки (рис. 3) существуют неподвижные и подвижные. На неподвижных ретортных горелках сжигается только качественное сухое подготовленное топливо. На подвижной можно эффективно сжигать пеллетное топливо не самого высокого качества, с высокой зольностью. Подвижная реторта препятствует образованию «коржей» – продуктов спекания некачественного топлива.
Факельная горелка (рис. 4) – представляет собой навесное оборудование (рис. 5), где пеллеты сжигаются, образуя факел, направленный в топку котла. Факельные горелки на некоторых моделях могут заменяться газовыми или жидкотопливными. А факельные пеллетные горелки использоваться на других типах котлов.
Факельные горелки могут быть оборудованы модемом, который не только посылает различные SMS-сообщения пользователю оборудования, но и с помощью программного обеспечения в смартфоне позволяет управлять работой котла. Помимо этого модем горелки отправляет техническую информацию о своей работе на специальный сервер, и сервисные инженеры, имея доступ к этой информации, могут корректировать работу котла.
«Спасение утопающих»…
Пеллеты давно рассматриваются как ВИЭ – биотопливо.
Важно то, что перспективнее оказываются пеллетные котлы большой мощности. Установленные на деревообрабатывающих предприятиях или в специ- ально разработанных котельных на многоквартирный дом или несколько однокварирных, там, где нет га- зоснабжения и тянуть магистраль долго, они вполне могут эффективно заменить газовый, жидкотоплив- ный или угольный котёл. Разместить их в районах богатых древесным топливом (таких много в России и многие находятся в печальном экологическом со- стоянии из-за выбросов в атмосферу) значительно (вдесятки раз) улучшит местную экологию.
Несмотря на эффективность пеллетных котлов, производство пеллет в России заметно снижается. За прошлый 2023 год, в Иркутской области пеллет произвели на 30 % меньше, чем в 2022 году. Схожая статистика в Красноярском крае и везде, где про- изводили пеллеты. По данным Минпромторга РФ, в 2023 году производство пеллет в России, по сравне-нию с 2022 годом, снизилось на треть.
Использование пеллетных котлов там, где ощуща- ется их необходимость, поможет справиться с этим кризисом.Надо только взяться.
HeatClub #9/2024