Переделка с газа на пеллеты, или новая жизнь прямоточного котла Опции

[mikus_84]

Всем привет! Прошу помощи у специалистов по котлам. В общем предыстория: обратился ко мне мой хороший заказчик, я за всё время переделал у него кучу проектов, сотрудничаем с ним давно, с просьбой дать ладу паровому котлу, т.к. хочется задействовать новое производство для которого нужен пар: нужно подумать как его запустить и сделать для него полную автоматизацию. Сам я специалист по автоматике и электронике (короче АСУшник), в общем согласился помочь т.к. все к кому обращался или отказывались или не было результата, в общем я его последняя надежда. Если опустить лирику, что я увидел: старый советский котёл 1990 г.в. прямоточный водотрубный КПА-500Г, представляет собой навитые в виде цилиндра в два слоя трубы, один слой внутри другого (см. фото). Внутри сверху внутреннего цилиндра труб когда-то располагалась газовая горелка, сейчас же её выкинули, а снизу установили топку с автоподачей пеллет, мол газа на производстве нет и не предвидится.
Получается как было на газу: газ сгорал в центре внутреннего цилиндра, сверху этого цилиндра как раз выход пара, газы направлялись вниз, потом через отверстие в центре (сейчас это отверстие соединено с топкой) газы переходили в пространство между внутренним и внешним цилиндром поднимались вверх (тут ввод воды), потом между корпусом и нижним цилиндром опускались вниз к дымоходу.
Как сейчас: газовую горелку выкинули, верхнее отверстие во внутреннем цилиндре где она была заложили, нижнее отверстие соединили с выходом газов топки (котел стоит вертикально на топке), газы из топки сразу попадают в канал между внутренним и внешним цилиндрами идут наверх и дальше снаружи вниз к дымоходу (т.е. исключился проход газов по внутренней части внутреннего цилиндра). В топке по периметру топки расположили трубы, вода вначале попадает в трубы топки а уже потом на вход в теплообменник.
Собственно вопрос один, можно тут что-то сделать или концепция в корне неправильная. Подытожу:
1. Температура сжигания газа значительно больше чем температура от сжигания пеллет, и газ ещё за счет облучения передавал энергию + уменьшилась площадь передачи тепла (т.к. газы не проходят по внутренней поверхности) Т.е. температура стала меньше и полезная площадь теплообменника тоже.
2. Неправильное движение жидкости по трубам относительно движения газов. Если раньше выход пара был рядом с горелкой, где наибольшая температура.

Может стоит изменить направление движение жидкости? Т.е. включить подачу воды как и раньше на вход теплообменника, а выход теплообменника направить на экранирующие трубы что в топке там то температура выше?
Можно ещё стоит подумать над подогревом воздуха что попадает в топку? Сейчас его нет, но можно сделать.
Может поставить теплообменник в дымоходе и подогревать питательную воду?

Спасибо всем кто ответит. Прикрепляю фото сего чуда: 1. Фото из паспорта оригинальной конструкции (как было). 2. Фото актуальной схемы что сейчас. 3. Фото топки с экранирующими трубами.

Прикрепленные файлы

 11_001.jpg ( 531,49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12
 2.jpg ( 155,11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13
 IMG_4156.JPG ( 2,5 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 10

 

[mikus_84]

Всем привет! Прошу помощи у специалистов по котлам. В общем предыстория: обратился ко мне мой хороший заказчик, я за всё время переделал у него кучу проектов, сотрудничаем с ним давно, с просьбой дать ладу паровому котлу, т.к. хочется задействовать новое производство для которого нужен пар: нужно подумать как его запустить и сделать для него полную автоматизацию. Сам я специалист по автоматике и электронике (короче АСУшник), в общем согласился помочь т.к. все к кому обращался или отказывались или не было результата, в общем я его последняя надежда. Если опустить лирику, что я увидел: старый советский котёл 1990 г.в. прямоточный водотрубный КПА-500Г, представляет собой навитые в виде цилиндра в два слоя трубы, один слой внутри другого (см. фото). Внутри сверху внутреннего цилиндра труб когда-то располагалась газовая горелка, сейчас же её выкинули, а снизу установили топку с автоподачей пеллет, мол газа на производстве нет и не предвидится.
Получается как было на газу: газ сгорал в центре внутреннего цилиндра, сверху этого цилиндра как раз выход пара, газы направлялись вниз, потом через отверстие в центре (сейчас это отверстие соединено с топкой) газы переходили в пространство между внутренним и внешним цилиндром поднимались вверх (тут ввод воды), потом между корпусом и нижним цилиндром опускались вниз к дымоходу.
Как сейчас: газовую горелку выкинули, верхнее отверстие во внутреннем цилиндре где она была заложили, нижнее отверстие соединили с выходом газов топки (котел стоит вертикально на топке), газы из топки сразу попадают в канал между внутренним и внешним цилиндрами идут наверх и дальше снаружи вниз к дымоходу (т.е. исключился проход газов по внутренней части внутреннего цилиндра). В топке по периметру топки расположили трубы, вода вначале попадает в трубы топки а уже потом на вход в теплообменник.
Собственно вопрос один, можно тут что-то сделать или концепция в корне неправильная. Подытожу:
1. Температура сжигания газа значительно больше чем температура от сжигания пеллет, и газ ещё за счет облучения передавал энергию + уменьшилась площадь передачи тепла (т.к. газы не проходят по внутренней поверхности) Т.е. температура стала меньше и полезная площадь теплообменника тоже.
2. Неправильное движение жидкости по трубам относительно движения газов. Если раньше выход пара был рядом с горелкой, где наибольшая температура.

Может стоит изменить направление движение жидкости? Т.е. включить подачу воды как и раньше на вход теплообменника, а выход теплообменника направить на экранирующие трубы что в топке там то температура выше?
Можно ещё стоит подумать над подогревом воздуха что попадает в топку? Сейчас его нет, но можно сделать.
Может поставить теплообменник в дымоходе и подогревать питательную воду?

Спасибо всем кто ответит. Прикрепляю фото сего чуда: 1. Фото из паспорта оригинальной конструкции (как было). 2. Фото актуальной схемы что сейчас. 3. Фото топки с экранирующими трубами.

Прикрепленные файлы

 11_001.jpg ( 531,49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12
 2.jpg ( 155,11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13
 IMG_4156.JPG ( 2,5 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 10

 

[Галиев]

1. Какое рабочее давление?
2. Какая температура уходящих газов?
3. Какая температура питательной воды?
4. Из каких труб - сталь, шовность, стенка - выполнена самодельная топка?
5. Каков унос золы с ух.газами?
6. Чем не нравится существующая концепция? Лучшее - враг хорошего.

Оставьте направление движения теплоносителя, при гидроударах разнесет топочные трубы. Экономайзер возможен лишь при чистых газах, иначе забьется золой, или обдувать его паром регулярно. И его считать надо, что бы овчинка окупила выделку. В г.Туймазы, а может и не только, делают хорошие оребренные трубы. Если получится "кипящий" экономайзер, то топочные трубы может тоже разнести от гидроударов.
Единственное, что мне не нравится в существующей конструкции, так это топочные трубы - слабое звено. А толку от них никакого, радиационная поверхность мизерная, проблем же могут добавить. При отключении электроэнергии во время загруженной топки в них будет парообразование со всеми вытекающими.
Воздухоподогреватель будет зело велик размером, из хорошей нержавейки, и вряд ли окупится.
И топка, из какого кирпича?

[mikus_84]

Спасибо за Ваш ответ.

1. Исходя из паспорта на котел номинальное давление пара 7 кг. Но столько не нужно, максимальное планируемое 4 кг.
2. Температура газов порядка 200 градусов.
3. Питательная вода берется из конденсатного бака, при пуске = температуре водопровода (примерно 20 градусов)
4. Трудно сказать. тех кто делал уже нет и концов не найти.
5. Пока не могу сказать.
6. Проблема в том, что после "модернизации" котел практически не работал, несколько раз пытались растопить, но пар так и не удалось получить. Возможно неправильно делали, поправьте: в котел вода поступает из конденсатного бака, давит вихревой насос (макс. давление 10 атм, на сколько я знаю с прямоточными работает обычно поршневой насос, а тут вихревой), по расходомеру (счётчик воды)оператор вручную вентилем добивался необходимого расхода (дословно цитирую "чтоб колёсико крутилось потихоньку"), а со стороны котла снизу сепаратора пара открывали вентиль - возврат в конденсатный бак и начинали топить, когда пойдет пар - закрывали сброс с сепаратора на бак и пар шёл потребителю. Когда я был пару недель назад на объекте и попробовал затопить - пар вышеописанным способом не получался (85 градусов на выходе и всё), потом я попробовал сделать максимально маленький поток где-то 2-3 л/мин - ничего, затем мы открыли топку и вместо пеллет кинули туда дров, через 10 мин получился пар, потом я заметил что проток остановился, начал добавлять - увидел интересную картину: поток пошел, потом плавно остановился, через какое-то время опять пошёл (может не хватает давления насоса преодолеть сопротивление теплообменника при нагревании?). Как это увидели котел остановили чтоб ничего не испортить. По времени получили пар через 45 мин.

[mikus_84]

Мои мысли почему не получался пар - недостаточная площадь теплообменника для пеллет, т.к. его проектировали под газ, потом когда добавили дрова температура в топке и газов стала больше (жалко что я тогда не замерил температуру на выходе дымохода, 200 градусов что я писал выше это для пеллет). Думаю использовать котел можно, производительность его будет наверное вполовину ниже от заявленной на газу. Понять бы ещё что это были за качели с протоком, может действительно нужно использовать поршневой насос или ставить автоматику на частотное управление насосом для поддержание заданного расхода?

[Галиев]

Я вчера не догнал сразу, а вопрос Вами был поставлен правильно "... или концепция неправильная?"
Изначально, процентов под девяносто тепла передавалась змеевику теплообменника излучением от факела горелки. Сейчас, Вы используете эту конструкцию в качестве котла-утилизатора, а он на это не пригоден. Сделав очень мощный, "кипящий" экономайзер Вы сможете с его помощью добиться какого-то теплосъёма с ух.газов, но КПД агрегата будет низким.
Поршневой насос гарантирует постоянное соотношение расхода воды и вносимого в топку тепла газовой горелкой. Во время ПНР это соотношение отлаживают, что бы не было перегретого пара или просто горячей воды. В Вашем же случае количество тепла не только не контролируется, его вообще не хватает.
Я работал с котлом ДКВр 6.5/13 ПМ, с топкой В.В.Памеранцева, топливо - древесная щепа. Так вот, там конструкция была такова, что топливо висело в бункере, а через "зажимающую решетку" пламя вырывалось именно в топку, как и при газовых горелках, где и сгорало. И лучистый теплообмен был вполне достаточен, у Вас он отсутствует напрочь ( трубы в топке не в счет).
Что либо предложить радикального мне сейчас сложно, нужно "жить проектом". Посмотрите литературу про развитие паровых котлов с 19-го века, там было что-то похожее. Вы повторяете историю.
Удачи в "изобретении велосипеда".