Котельная установка «ГЕФЕСТ»

Назначение и применение:

Котельные установки серии «Гефест» являются современным оборудованием предназначенным для нагрева воды в системах теплоснабжения камер для сушки древесины, а также для отопления производственныхи жилых помещений.

В качестве топлива можно использовать сыпучие древесные отходы, отходы ДСП, ЛДСП, МДФ с грануляцией до 30 мм и кусковые отходы длиной до 1,0 м. Влажность топлива: относительная до 55%, абсолютная до 110%.

Отходы ЛДСП после дробления кусковых отходов.

Смесь отходов ЛДСП и стружки ПВХ после форматно-раскроечных станков

                          3D модель

                 Опилки, Стружка                                 Древесная щепа                                         Пеллеты

Работа котельной установки основана на принципе газогенерации (в специальном агрегате - газогенераторе происходит газификация - термическое разложение древесины на топочный газ и водород). Этот прицнип сжигания имеет серьезные преимущества перед слоевым сжиганием топлива в обычных котлах.

• Высокий КПД котельных установок (до 90%);
• Практически полное бездымное сгорание сыпучего топлива (зольность не превышает 1 - 2%);
• Возможность утилизации любых отходов деревообрабатывающего производства, в том числе отходов ДСП, ЛДСП, МДФ;
• Не требуется установка систем искрогашения и очистки дымовых газов;
• Простота управления, автоматический режим дозированной подачи топлива;
• Долговечность, срок эксплуатации котла без ремонта – до 15 лет;
• Автоматическое увлажнение сухого сыпучего топлива (относильная влажность 6-8%), предотвращает нагрев футеровки газогенратора, значительно увеличивая срок его эксплуатации без ремонта;
• Высокая ремонтопригодность газогенератора;
• Конструкция водяного котла исключает образование накипи внутри труб теплообменника
• Характеристики выбросов в атмосферу, при сжигании любых видов отходов не превышают предельно допустимые концентрации (ПДК).

Лабораторные исследования атмосферного воздуха при сжигании отходов:
ДСП, МДФ и сыпучих отходов из древесных хвойных пород.

Точка отбора: 100 метров от источника
Источник: «Котел водогрейный серии АГГУ» (Гефест)

Описание конструкции и принцип действия:

Котельная установка включает в себя следующие основные узлы: оперативный бункер,шнековый транспортер подачи топлива, в состав которого входит дозатор - шлюзовый затвор, газогенератор, водогрейный котел, контроллер – программатор, комплект оборудования систем увлажнения топлива и пожаротушения.

Сыпучее топливо из бункера поступает в шнековый транспортер, работающий в автоматическом режиме «подача-пауза» в соответствии с заданной на контроллере программой. Обрезки и кусковые отходы загружаются вручную непосредственно в топку котла.

Шнековый транспортер осуществляет дозированную подачу топлива в газогенератор. Для повышения эффективности газификации сухого топлива (опилки, стружка, щепа с относительной влажностью 6-8%) в конструкции установки предусмотрено автоматическое увлажнение топлива в шнековом транспортере на входе в газогенератор. Камера газогенератора разогревается до температуры 900-1000°С при сжигании древесных отходов и – до температуры 1100 - 1200°С при сжигании отходов ДСП, ЛДСП, МДФ. Под воздействием высокой температуры в газогенераторе происходит интенсивное термическое разложение древесного топлива, в том числе химических компонентов, входящих в состав ДСП, ЛДСП, МДФ. Основными горючими компонентами этого газа являются топочный газ (СО) и водород (Н2). Горение газов начинается в газогенераторе и заканчивается в факеле, направленном в топку котла, в котором происходит нагрев воды. Химический состав газогенераторного газа приведен в таблице.

Газификация топлива, происходящая в газогенераторе, позволяет достичь практически полного бездымного сгорания различных видов топлива – после сжигания остается только зола в объеме 1 - 2%. При этом вредные выбросы в атмосферу не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК). Химический состав продуктов сгорания приведен в таблице.

Схема котельной установки:

                                                   ВОДЯНОЙ КОТЕЛ
установки имеет цельносварную конструкцию. Все поверхности теплообмена, в том числе колосники, имеют водяное охлаждение. Теплообменник котла имеет жаротрубную конструкцию. Дымовые газы проходят по трубам и нагревают воду, циркулирующую внутри теплообменника и омывающую наружные поверхности труб. Жаротрубная конструкция позволяет минимизировать необходимость химической подготовки воды и значительно упрощает проведение регламентных работ по чистке теплообменника. В отличие от котлов слоевого сжигания топка котла не футеруется шамотным кирпичом, что исключает необходимость ежегодного ремонта кладки. Причиной ремонта топок котлов слоевого сжигания является разрушение кладки из-за неравномерного нагрева стенок и свода, характерного для топок больших размеров. Стенки и свод топки цельносварного котла имеют водяную рубашку, что не позволяет им нагреваться выше 95 - 98° С, увеличивая срок его эксплуатации без ремонта до 15 лет.

                                                   ГАЗОГЕНЕРАТОР
входящий в состав котельной установки, имеет камеру, объем которой в 5-6 раз меньше по сравнению с топкой обычного котла слоевого сжигания аналогичной мощности. Небольшие размеры камеры газогенератора позволяют равномерно разогреть ее объем до температур более высоких (от 900°С до 1200°С), чем температура топки обычного котла слоевого сжигания, где температура в слое на колосниках не превышает 700-750°С. В раскаленной до высокой температуры камере газогенератора обеспечивается интенсивная газификация и дальнейшее практически полное бездымное сгорание древесного топлива с относительной влажностью до 55%, в том числе отходов ДСП, ЛДСП, МДФ. Равномерный нагрев футеровки камеры газогенератора значительно снижает внутренние напряжения в кладке, что предотвращает ее ускоренное разрушение. Срок эксплуатации газогенератора без ремонта составляет не менее 6 лет.

                                                   КОНТРОЛЛЕР-ПРОГРАММАТОР
выполняет следующие функции:
•Регулирование процесса подачи топлива и воздуха в газогенератор;
•Регулирование процесса увлажнения сухого топлива в шнековом транспортере;
•Предотвращение аварийных ситуаций.
Контроль и регулирование осуществляется по следующим параметрам:
•Температура воды в котле;
•Температура камеры газогенератора;
•Температура воздуха в шнековом транспортере;
•Уровень топлива в камере газогенератора.
Предусмотрены два режима управления механизмом подачи топлива и вентилятором наддува:
1 – режим интенсивного набора заданной температуры воды в котле.
2 – режим поддержания заданной температуры воды в котле. Периодический
переход с одного режима управления на другой позволяет обеспечить высокую
точность поддержания требуемой температуры камеры газогенератора, в результате
чего достигается стабильная интенсивная газификация топлива, что является
главным условием его полного бездымного сгорания. При этом температура воды
в котле поддерживается с точностью
±1°С. Контролируются и предотвращаются следующие аварийные ситуации:
•При достижении температурой воды в котле значения 95°С, происходит отключе ние механизма подачи топлива;
•При достижении температурой воздуха в шнековом транспортере значения 65°С, включается
двухступенчатая система пожаротушения;
•При переполнении камеры газогенератора несгоревшим топливом происходит отключение механизма подачи топлива.

                                                   ОПЕРАТИВНЫЙ БУНКЕР
снабжен ворошителем топлива, в результате
чего исключается «зависание» опилок (стружки)
в бункере и обеспечивается бесперебойная работа
шнекового транспортера подачи топлива в автоматическом режиме.
В состав шнекового транспортера входит дозатор - шлюзовый затвор,
который выполняет следующие функции:
•Обеспечивает высокую равномерность подачи топлива;
•Исключает возможность перемещения образующихся
горючих газов по коробу шнекового транспортера в бункер,
которое возможно в случаях нарушения тяги в дымовой трубе
или режима подачи топлива в газогенератор, в результате
чего предотвращается пожароопасная ситуация.

Вспомогательное оборудование:

Автоматические загрузочные устройства.
Предназначены для подачи топлива (опилки, щепа) в оперативный бункер.

         Система транспортеров                 Круговой механизм самозагрузки             Система раздачи топлива

Загрузчик шнековый мод. ТШ-15Н :
Состоит из следующих основных узлов:
Наклонный транспортер с вращающейся упругой лапой для самозагрузки, платформой несущей бункера накопительного и приводом (мотором – редуктором).
Рекомендуется для мод. «Гефест 250, 400, 600, 800, 1000».

Загрузчик шнековый мод ТШ-15НГ:
Состоит из следующих основных узлов:
Наклонный транспортер с вращающейся упругой лапой для самозагрузки, платформой несущей бункера накопительного и приводом (мотором – редуктором).
Горизонтальный транспортер с распределителем и приводом (мотором – редуктором).
Рекомендуется для мод. «Гефест 1200, 1600».
Транспортеры выполнены в виде закрытых коробов, внутри которых расположены шнеки.

Дополнительное оборудование:

• Дымовая труба под каждый тип котла;
• Циркуляционный насос;
• Расширительный бак;
• Трубопроводная арматура котельной.