Блог о строительстве котельных
и мини-ТЭЦ "под ключ"

Холдинговая компания "Сибпромэнерго", тел. 8 (3854) 777-710

Комплексный инжиниринг в малой и средней теплоэнергетике. Производитель и официальный поставщик теплоэнергетического, вентиляционного оборудования, КИПиА известных российских и мировых марок, центр сервисных услуг по проектированию, монтажу, пуско-наладке, реконструкции котельных, вентиляции и систем автоматизации.

Основные виды топлива для промышленных котельных

Топливо – краеугольный камень при создании любой котельной. Вид топлива и способ его сжигания влияют не только на конструктивные особенности котла, в котором оно будет сжигаться, перечень необходимого вспомогательного котельного оборудования, но, что самое важное, на технико-экономическую эффективность всего объекта в целом.  

Виды топлива (см. табл. 1) принято делить по способу получения - на природные и искусственные, которые получены в процессе человеческой деятельности (специально или попутно). Кроме того, топливо подразделяют по типу его агрегатного состояния – твердое, жидкое и газообразное.  

Таблица 1. Классификация видов топлива для котельных

ТопливоАгрегатное состояние
ТвердоеЖидкоеГазообразное
Природное Ископаемые угли (каменные, бурые, антрацит), торф, горючие сланцы, древесина Нефть Природный газ
Искусственное Брикеты, гранулы (пеллеты) (из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства), древесные отходы (щепа, дроблёнка, стружка, опилки, древесная мука, древесная пыль), отходы сельского хозяйства (лузга, солома, костра льна, шелуха) Нефтяные топлива (мазут, соляровое масло, печное топливо) Масла (сланцевое, отработанное машинное) Эмульсии (ВУТ - водоугольное топливо) Доменный газ, коксовый газ, газы нефтепереработки, биогаз

Уголь, торф, древесину, мазут и природный газ принято считать  традиционными видами топлива. К нетрадиционным видам топлива относят различные горючие отходы - угольные, нефтяные, промышленные, древесные, сельскохозяйственные. Они сжигаются либо как «самостоятельные» материалы, или из них предварительно изготавливают брикеты, гранулы (пеллеты) или смеси (например, водноугольное топливо). 

Нетрадиционные виды топлива еще часто называют альтернативными видами топлива. Особое место среди них занимает биотопливо, получаемое в основном из органических промышленных отходов и  растительного сырья. 

К твердому биотопливу относятся все горючие отходы деревообработки, сельскохозяйственного производства, торфа,  в том числе, брикеты и гранулы (пеллеты) из них.  У нас в стране твердое биотопливо пока все еще слабо используется для сжигания в котельных установках, в то время как Европа, например,  с удовольствием покупает пеллеты российских производителей. Потому, что котельная на пеллетах выдерживает самые жесткие требования экологов. Например, одна из построенных нами пеллетных котельных  успешно работает в заповедном районе Алтая:   

По оценке экспертов энергетического рынка у газообразного биотоплива (биогаза) в России тоже неплохие перспективы. На биогазе, например, можно строить мини-ТЭЦ мощностью до 10 МВт.  

Жидкое биотопливо – это в основном этанол, биодизель, используемые на транспорте и для «котельщиков» оно не представляет особого интереса. 

Различные виды топлива сравнивают между собой с помощью удельной теплоты сгорания - специального показателя, характеризующего теплотворную способность топлива. Он показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг или калориях/кг. Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) агрегата.  

Для удобства проведения теплотехнических расчетов,  связанных с различными видами топлива, используют понятие условного топлива (у.т.). В России удельная теплота сгорания 1 кг условного топлива равна 29,3 МДж или 7000 ккал, что соответствует теплотворной способности одного из видов каменного угля – антрацита (см. табл.2)  

Таблица 2. Удельная теплота сгорания некоторых веществ в воздухе, МДж/кг.

Наименование вещества (топлива) МДж/кг.
Торф от 8 до 15
 Дрова (березовые, сосновые) 10,2
Бурый уголь  от 14 до 15
Каменный уголь от 22 до 29,3
 1 у. т. (антрацит) 29.3 (7000 ккал/кг)
Газ (метан) 50,1 
Мазут 39,2
 Дизельное топливо 42,7

В теплоэнергетике не всегда нужно стремиться к выбору топлива с высокой удельной теплотой сгорания. Используемое топливо необходимо оценивать с разных сторон. Например, нередко бывает очень выгодно в качестве топлива использовать различные нетрадиционные виды топлива (горючие отходы), которые позволяют не только получать «бесплатное» тепло, но, что еще очень важно, одновременно решать проблему их утилизации. А это, согласитесь, тоже стоит денег.  

К выбору вида топлива для проектируемой котельной нужно подходить очень внимательно, чтобы выбрать правильный («под себя») вид топлива. Рассматривают обычно топливо, которое доступно в этом регионе по соотношению «цена-качество».  

Лучшим топливом по многим показателям, безусловно, является природный газ, однако, он есть далеко не везде. Необходимо взвесить все «за» и «против».  В данном случае, под правильным выбором понимают такое топливо, которое позволяет достигать требуемых технологических характеристик котельной установки, при ее максимальной технико-экономической эффективности.   

Выбор топлива для промышленной котельной

Вид используемого котельного топлива напрямую и опосредованно влияет на выбор всех других компонентов котельной (см. рис.). Это особенно показательно в случаях, когда проект котельной создается под твердое топливо – традиционное или нетрадиционное. Например, измельченные отходы сельхозпроизводства (лузга пшеницы, гречихи и т.п.) или деревообработки (опилки) лучше всего сжигать в вихревых топках. Другой же вид сельскохозяйственных отходов - солома «в тюках» - требует факельного сжигания в топках камерного типа со специальной решеткой. 

Возьмем другой вариант - традиционный вид топлива – уголь. Только неспециалисту может показаться, что есть «уголь» и «не уголь». На самом деле, разница между различными видами ископаемого угля настолько велика, что была даже создана специальная их маркировка. Она позволяет потребителям не только лучше ориентироваться в различных видах углей, но, что еще более важно, рационально их использовать в своей деятельности, выбрав правильную для себя марку. 

В основу маркировки положены параметры, характеризующие поведение углей в процессе термического воздействия на них. Во-первых, все ископаемые угли делят на антрациты (А), каменный уголь и бурый (Б). Во-вторых, каменный уголь существует в форме большого количества различных марок, обозначаемых одной или двумя буквами (например, Ддлиннопламенный, Жжирный, Ттощий; ССслабоспекающийся; и др. ) В-третьих, угли подразделяются на классы по размеру получаемых при добыче кусков (Ккрупный, размер кусков 50-100 мм; Оорех (25—50 мм); Шштыб, размер кусков 0-6 мм; Ррядовой, 0-200 (300) мм; и др).

Угли разных бассейнов и месторождений очень сильно отличаются друг от друга по влажности, содержанию золы, летучих веществ и другим показателям. Поэтому, одни марки углей целесообразно использовать в котельных, другие лучше подходят для получения электроэнергии, третьи – применяют преимущественно только в черной металлургии.

Добытый уголь подвергают дополнительной обработке (обогащению, сортировке), чтобы достичь требуемых (нормированных) величин важнейших показателей. Необходимо понимать, что используемый в котельной уголь, при сгорании будет себя вести по-разному в зависимости от его марки, размеров кусков (гранулометрического состава), способности спекаться и т.д. 

Это означает, что в каждом проекте котельной нужно правильно выбрать не только котел, который, как правило, рассчитан на определенный вид топлива, но и способ сжигания угля, топочное устройство, вспомогательное котельное оборудование и т.д. Правильно сделать это может только подготовленный специалист-проектировщик. 

Непродуманная замена одной марки угля на другую в процессе эксплуатации котельной, неминуемо ведет к изменению технико-экономических показателей работы объекта, ускорению износа оборудования и т.д. 

Даже изменение гранулометрического состава одной и той же марки угля, например, при слоевом сжигании, может привести к нежелательным проблемам, а в некоторых случаях и к авариям. В такой ситуации, в котельной должна быть установлена специальная дробилка, для дробления крупных кусков угля до допустимого размера.

Поэтому очень важно, прежде чем приступить к выбору топлива и оборудования котельной пообщаться со специалистами проектировщиками и инженерами на предмет оптимального подбора оборудования под конкретную задачу.

Как построить автономную котельную?

Дорогие коллеги по работе!

 

                  Сегодняшний мой пост посвящен людям, связанным со строительством или обслуживанием теплоэнергетических объектов - котельных или мини-ТЭЦ. Это моя основная работа, которая требует знаний в различных областях - помогать людям строить теплоэнергетические объекты! Однако, в последнее время, учитывая многие сопутствующие факторы (отсутствие квалифицированных кадров, практически исчезнувшая преемственность поколений,  потерянные стандарты СССР и не слишком появившиеся новые и т.д.), всё чаще приходится сталкиваться с серьёзными проблемами в понимании желаний заказчиков. Это, наверное, и не хорошо, и не очень плохо - это надо просто воспринимать как факт сегодняшнего дня. А если мы берём за основу эту отправную точку, то очень хотелось бы быть услышанными своими клиентами, которым тоже сейчас, в силу названных причин, приходится не просто. Ведь правильно поставленная задача - это уже половина решения! С муниципальными заказчиками вообще беда - у них главный критерий сегодня - цена. И в подавляющем большинстве случаев их вообще ничего больше не интересует, к великому сожалению. И экономия в этом случае оказывается плачевная, потому что она точно выходит боком и достаточно быстро, как правило после первого же отопительного сезона. Причин тому много - не то купили, не так смонтировали, не так наладили или спроектировали, большой расход топлива, не выход на параметры и т.п. Кто-то, в подавляющем меньшинстве случаев, отведовав "предлагаемые правила игры", начинает изобретать схемы - как всё-таки получить желаемый результат, но таких очень мало. Однако, к удивлению профессионалов, и многие частные компании не всегда оказываются на высоте. Очень трудно донести до клиента, что мы, используя накопленный опыт, хотим предложить максимально эффективный и точный вариант решения поставленной задачи! Начинать надо с правильно поставленного технического задания, согласованного сторонами, а потом уже под него профессионально подобранного решения с обоснованными выкладками. Если получается пройти этот путь, то вероятность успеха в достижении нужного результата значительно возрастает. И, если совсем случится чудо - заказчик выполнит все рекомендации по намеченному плану, то как правило все действующие стороны остаются довольны проделанной работой. На словах звучит просто, да очень редко сегодня эта простота исполняется. Со своим коллективом инжиниринговой компании "ХК Сибпромэнерго" мы желаем понимания заказчиком подрядчика и наоборот. Ставьте перед собой точные и понятные цели, а затем выполняйте их в соответствии с намеченным планом и тогда результат будет на отлично!

Главная