Котельные на щепе: опыт эксплуатации

Около двух десятков котельных на щепе работают в Псковской, Ярославской, Ленинградской и Новгородской областях. Проводя ежегодное техобслуживание объектов, специалисты компании «Энерготехника» поделились своими выводами о промежуточных итогах эксплуатации котлов на щепе.

Как отмечают специалисты, за несколько лет эксплуатации поломок, остановок оборудования не происходило. Механическое, электрическое оборудование и системы автоматики котлов функционируют без нареканий.

Немного расскажем о характеристиках. Котлы полностью автоматизированы и работают без постоянного обслуживающего персонала. Очистка теплообменника, удаление золы и пепла происходит автоматически. Установлена система диспетчеризации. В качестве топлива используется щепа влажностью до 40%, размер которой до 12 см в длину, а поперечное сечение — до 5 см2.

По данным измерительных приборов, главный из которых — газоанализатор, параметры котлов оставались постоянными в течение всего времени работы и не ухудшались в период между техническими обслуживаниями: КПД составил порядка 92%.

При проведении исследования самостоятельно важно учесть: если в момент газового анализа в топке сжигается очень влажное топливо и в фильтре образуется много воды, то, вероятнее всего, газоанализатор необходимо будет чистить в специализированной организации. На его клапанах образуется налёт дёгтя, который в дальнейшем станет причиной отказа прибора. Лучше использовать газоанализатор, предназначенный для использования непосредственно с котлами на твёрдом топливе — они имеют специальные фильтры.

Сложности в работе котлов возникали только из-за качества щепы. При закупке или изготовлении щепы нужно обратить внимание на фракцию, которую рубит дробилка. На представленном фото видна система топливоподачи — рессорная мешалка, на которой набралась большая куча щепок длиной более 20 см — именно они и стали причиной остановки котла.

Некоторые системы топливоподачи предполагают, что при попадании длинной щепки она будет сломана. На практике на это рассчитывать не стоит: при большом количестве некондиционной щепы система топливоподачи начинает постоянно останавливаться и требует вмешательства техника для устранения причины останова (удаления застрявших щепок).

Но чаще сложности связаны с влажностью щепы. В межсезонье, когда температура воздуха колеблется в районе нуля градусов, в сырую погоду или оттепель, приготовленная из почти свежесрубленного дерева щепа набирает дополнительную влагу при хранении. То же самое происходит при транспортировке щепы во время дождя.

Повышение влажности более 40% вызывает проблемы с горением. На практике это легко понять по температуре отходящих газов менее 100 °С, в то время как температура горения в топке — в пределах 400–500 °С. В этот момент в топке идёт процесс горения практически без пламени, которое сопровождается выделением дыма и других продуктов. Топливо тлеет, и редко где видно языки пламени. Топка забивается до отказа несгоревшей щепой, которая, помимо этого, забивает бункеры для пепла и золы.

Но это не самое опасное. Поскольку температура горения в топке порядка 400–500 °С и отходящих газов менее 100 °С, то начинает образовываться дёготь — жидкий продукт сухой перегонки (пиролиза) древесины. В результате все поверхности теплообменника, газового тракта, шнеки золоудаления и другие узлы забиваются дёгтем. Дёготь впоследствии затвердевает, что приводит к снижению теплопередачи в теплообменники, снижению КПД, а в худшем случае — к выходу котла из строя.

На фото видны значительные отложения дёгтя на внутренних поверхностях дымососа, которые стали причиной его остановки.

Необходимо следить за влажностью щепы и не допускать её превышения. При этом надо помнить, что котлы по паспорту требуют щепу с влажностью до 40%, а экономически выгодно сжигать щепу естественной сушки влажностью до 25%.

Текст: Дмитрий Дадыкин