Jak prawidłowo ogrzać kocioł węglowy w domu, dlaczego węgiel słabo się pali?

Nagrzewnice węglowe są przeznaczone do pracy w wyższych temperaturach niż opalane drewnem. Działając na paliwach wysokokalorycznych, zapewniają więcej ciepła i są w stanie dłużej utrzymać produktywność na jednej karcie.

Aby wszystkie te zalety ujawniły się z pełną mocą, trzeba wiedzieć, jak prawidłowo podgrzać kocioł węglem.

Zasada działania kotła węglowego

Istnieje kilka rodzajów kotłów opalanych węglem:

1. bezpośrednie spalanie... Paliwo po prostu pali się w palenisku, ograniczonym od dołu rusztem. Pod nim znajduje się komora na popiół. Wytworzone ciepło jest przekazywane do nośnika ciepła przechodzącego przez wymiennik ciepła;
2. piroliza... Działanie opiera się na zdolności do rozkładu paliwa kopalnego po podgrzaniu bez dostępu powietrza do gazów palnych (wytwarzanie gazu lub piroliza). Palenisko jest podzielone na dwie komory. W jednym następuje wytwarzanie gazu, w drugim spalana jest powstała mieszanina gazów. Dopływ powietrza do obu komór kontrolowany jest przez urządzenia automatyczne;
3. długie palenie.

Kotły o długim spalaniu dzielą się na dwa typy:

• top spalanie... Palenisko o zwiększonej objętości ma wydłużony do góry kształt. Paliwo zapalane jest od góry, powietrze doprowadzane jest ściśle do strefy spalania. Z tego powodu ładunek paliwa jest spalany dłużej niż w kotle z bezpośrednim spalaniem;
• wymuszony obieg powietrza... Jest wdmuchiwany przez wentylator przez kanał. Po osiągnięciu zadanej temperatury chłodziwa sterownik wyłącza dmuchawę, a kanał powietrzny zamyka się przepustnicą (obniża się pod własnym ciężarem przy wyłączonym wentylatorze). Po ostygnięciu chłodziwa wentylator ponownie się uruchamia i zapala żarzący się węgiel.

Nowoczesne kotły węglowe wyposażone są w elektroniczną centralę sterującą oraz układ automatyki zapewniający bezpieczną i wydajną eksploatację kotła.

W regionach o niestabilnym zasilaniu produkowane są nielotne kotły, których automatyczne działanie zapewniają termogeneratory, termopary, płyty bimetaliczne i systemy dźwigni.

Cechy działania nowoczesnych kotłów na paliwo stałe

Kotły na paliwo stałe nowoczesnej generacji wyposażone są w układ ciśnieniowy oraz automatyczną jednostkę sterującą. Elektronika steruje temperaturą czynnika grzewczego za pomocą czujnika zamontowanego w wymienniku ciepła. W zależności od reżimu temperaturowego automatyka wydaje polecenia załączania i wyłączania dmuchawy, która dostarcza powietrze do komory spalania i przyczynia się do efektywnego usuwania produktów spalania przez komin. W ten sposób intensywność procesu spalania paliwa jest regulowana w zależności od temperatury chłodziwa.

W ten sposób użytkownik bierze minimalny niezbędny udział w obsłudze sprzętu. Jego troska o to, jak ogrzać kocioł TT, sprowadza się do uzupełniania paliwa z określoną częstotliwością. Następnie kocioł przechodzi w tryb intensywnego spalania. Wraz ze wzrostem temperatury intensywność spalania słabnie, a gdy temperatura osiągnie maksimum, kocioł przechodzi w tryb tlenia. Gdy temperatura czynnika grzewczego spadnie poniżej ustawionej wartości, doładowanie włącza się ponownie.

Terminowe ładowanie paliwa do kotła TT jest głównym zadaniem użytkownika, którego nie można zautomatyzować. Liczba i częstotliwość zakładek jest określana na podstawie mocy kotła i wymaganego reżimu temperaturowego. Jeśli pominiesz czas układania, kocioł będzie mógł utrzymać pracę w trybie tlenia tylko przez ograniczony czas, po czym się zatrzyma.

Ogromne znaczenie ma sposób ogrzewania kotła na paliwo stałe. Obecnie można do tego celu wykorzystać następujące paliwa:

• drewno kominkowe;
• węgiel;
• brykiety paliwowe;
• granulki.

Aby jak najlepiej go wykorzystać, trzeba wiedzieć, jak efektywnie ogrzewać kocioł na paliwo stałe różnymi rodzajami paliwa.

Jaki węgiel wybrać do pieca?

Paliwo dobierane jest zgodnie z zaleceniami producenta kotła.

Faktem jest, że istnieje kilka rodzajów węgla i różnią się one znacznie właściwościami:

• brązowy węgiel... Najczęstszy i najmniej jakościowy: szybko się pali, dymi i wydziela nieprzyjemny zapach, generuje dużo odpadów: struktura - ziemisty, kolor - brązowy lub czarny, pojemność cieplna: 16-22 MJ / kg, koszt: 3,5-4,5 tysiąc rubli ... za tonę;
• węgiel... Czarny z połyskiem metalicznym lub żywicznym. Dobra jakość i jednocześnie przystępna cena. Istnieje kilka odmian, najczęściej jest to węgiel o długim płomieniu: pojemność cieplna: 26-32 MJ / kg, koszt: 5,5-7 tysięcy rubli. za tonę;
• antracyt... Szaro-czarny z połyskiem szkła lub metalu. Najwyższa jakość i najdroższe: pojemność cieplna: 32-36 MJ / kg, koszt: 8-10 tysięcy rubli. za tonę.

Użycie „niewłaściwego” węgla prowadzi do przekroczenia kosztów lub uszkodzenia nagrzewnicy. Tak więc, gdy antracyt pali się w trybie optymalnym, temperatura w piecu osiąga 2200-23000C. Takie paliwo ładowane do konwencjonalnego kotła stalowego, przeznaczonego na węgiel brunatny, szybko się wypali.

Albo będziesz musiał „wstrzymać” spalanie odcinając dopływ powietrza, przez co sprawność antracytu gwałtownie spadnie, a koszt zakupu tego drogiego węgla będzie nieuzasadniony.

Antracyt

Inny przykład: węgiel o długim płomieniu ze względu na wysoką wilgotność nie nadaje się do kotła pirolitycznego - w kominie obficie tworzy się kondensat, który miesza się z produktami spalania i zamienia z nich w lepką substancję żywiczną. Te grzejniki wymagają węgla opalanego gazem.

Istnieją toksyczne rodzaje węgla zawierające ponad 2% siarki. Surowo zabrania się ich używania jako paliwa do pieców i kotłów: podczas spalania powstaje tlenek siarki (dwutlenek siarki), zatruwając powietrze i niszcząc części metalowe.

Jak i jakim węglem lepiej ogrzewać kocioł na paliwo stałe

Do spożycia w gospodarstwach domowych zwykle oferowanych jest kilka marek węgla kamiennego i brunatnego, ponadto stosuje się również węgiel drzewny. Ale przed załadowaniem pieca nowym paliwem należy uważnie przeczytać instrukcję obsługi kotła na paliwo stałe, to w niej wskazane są marki paliw zalecane przez producenta.

W przypadku domowych i przemysłowych kotłów grzewczych dokumentacja wskazuje optymalne do użycia gatunki węgla. Faktem jest, że podczas produkcji kotłów gotowe produkty są testowane i certyfikowane do stosowania z różnymi rodzajami paliwa. Pojemność cieplna węgla jednej grupy może być wyższa niż pojemność cieplna gatunków zalecanych przez producenta, co może zagrozić normalnej pracy urządzenia.

Jednym z warunków prawidłowego podgrzania kotła węglem jest właściwy dobór paliwa, producenci oprócz określenia rodzaju i marki zalecają skupienie się na ilości szkodliwych zanieczyszczeń, pyłów, zawartości popiołu i wartości opałowej. Informacje te są wskazane w paszporcie paliwowym, ale dokładnie, jakie cechy posiada dana marka, należy dowiedzieć się bardziej szczegółowo.

Węgiel

Ten rodzaj węgla jest najpowszechniejszy. W przypadku większości marek wartość kaloryczna wynosi średnio około 5500-6000 kcal / kg. Ten wskaźnik jest związany z wysoką zawartością węglowodorów, ta substancja stanowi około 75% masy. Podczas spalania węgiel tworzy od 2 do 5% popiołu, ale należy powiedzieć, że dotyczy to produktu wysokiej jakości, który został oczyszczony z kamienia.Gatunki węgla dzieli się ze względu na wielkość frakcji, masę i wartość opałową. Ponadto istnieje stopniowanie w zależności od tego, jak szybko pali się paliwo. Prawie wszystkie marki węgla nadają się do spalania uniwersalnych kotłów na paliwo stałe typu klasycznego. Ale w przypadku urządzeń o długim spalaniu takie paliwo nie jest odpowiednie, ma dość wysoki wskaźnik temperatury, co ma szkodliwy wpływ na sprzęt.

brązowy węgiel

Paliwo to jest wykorzystywane głównie na obszarach, na których jest wydobywane. Tak się złożyło w przeszłości, że węgiel brunatny nie znalazł powszechnego zastosowania i jest głównie produktem lokalnej konsumpcji. Wartość opałowa węgla brunatnego jest niższa niż węgla kamiennego, wynosi około 3000-3200 kcal / kg, jest to wartość prawie 2-krotnie niższa niż węgla najniższego gatunku. Cechą tego produktu jest to, że po spaleniu pozostawia więcej popiołu. W domowych instalacjach grzewczych stosuje się węgiel brunatny, a następnie brykiet z niego o ułamku masowym wilgoci około 50%.

Antracyt

Wybierając paliwo o najwyższej kaloryczności warto postawić na antracyt, jeden z najlepszych gatunków węgla do spalania w kotle. Wartość opałowa pozwala na uwolnienie 9000 kcal / kg podczas spalania, co jest jednym z najwyższych wskaźników. Jednak po spaleniu antracyt tworzy dużą, do 7%, ilość popiołu i do 5-7% niespalonych węgli.

Węgiel brunatny

Ten rodzaj surowca węglowego przeznaczony jest do spożycia w zakładach przemysłowych. W życiu codziennym wielu producentów nie zaleca jego stosowania ze względu na jego specyficzną strukturę i dużą ilość pozostałości popiołu.

Produkty przetwarzania węgla

Konwencjonalnie tego typu produkty trudno przypisać jakimkolwiek typom paliw stałych wytwarzanych z naturalnych węglowodorów, ale trudno je też zignorować. Do tego typu produktów zaliczamy produkty przeróbki węgla - brykiety węglowe i koks.

Pierwszym z nich jest paliwo brykietowane, otrzymywane w wyniku tłoczenia odpadu z redukcji węgla w zakładach koncentracyjnych. Mówiąc najprościej, jest to sprasowana drobna frakcja wysokiej jakości węgla, która pozostaje podczas przesiewania głównej masy. Paliwo takie jest wykorzystywane głównie w przedsiębiorstwach przemysłowych, ponieważ podczas spalania uwalnia dużą ilość siarki, a zawartość popiołu w pozostałości często przekracza 10% masy początkowej.

Pył węglowy w czystej postaci praktycznie nie jest stosowany w indywidualnych systemach grzewczych, ponieważ nie przewidziano technologii spalania pyłu w domowych kotłach na paliwo stałe. W produkcji przemysłowej, w energetyce z ciepłownictwem, a nawet w hutnictwie, stosowanie pyłu jest uzasadnione, zastępuje on w sposób konkurencyjny drogi gaz ziemny w postaci mieszaniny wodno-pyłowej, ale w małych kotłach o mocy 7-15 kW moc ta metoda jest zbyt droga.

Węgiel koksowy, który jest głównym paliwem do wielkopiecowej produkcji żelaza, może być z powodzeniem stosowany w domu. To prawda, trzeba pamiętać, że wartość energetyczna wynosi od 5,6 do 7,0 tys. Kcal / kg. Średnia zawartość popiołu wynosi około 8%, substancji lotnych od 3,2 do 4,2%, siarki w składzie koksu 1-2%. Czysty węgiel stanowi co najmniej 87% substancji.

Węgiel gazowy

Ten rodzaj węgla w życiu codziennym często nazywany jest palnym. Węgiel z tej grupy nasycony lekkimi gazami palnymi ma niewielki ułamek, tylko 3, maksymalnie 4 cm średnicy. Taki produkt doskonale nadaje się do rozpalania, ponieważ szybko zaczyna podtrzymywać spalanie, a także szybko podnosi temperaturę spalania do 400-600 stopni, co wystarcza do zapalenia większości głównych węgli opałowych. Ale użycie go do pełnowartościowego paleniska jest mało prawdopodobne, jego wartość opałowa jest niewielka, a czas spalania jest 4-5 razy dłuższy niż w przypadku antracytu lub koksu.

Węgiel drzewny

Do niedawna węgiel drzewny był jednym z najpopularniejszych produktów węglowych. Dziś węgiel ten ustąpił miejsca kamieniowi, ale nadal jest poszukiwany w prywatnych gospodarstwach domowych. Po spaleniu tworzy od 7000 do 8000 kcal / kg, co jest dobrym wskaźnikiem w przypadku zwykłego drewna opałowego. Po spaleniu 84% węgla tworzy od 2 do 2,8% popiołu. Szczególnie dobrze jest stosować węgiel drzewny w kotłach na paliwo stałe typu pirolitycznego i kotłach o długim spalaniu.

Jak prawidłowo korzystać z instalacji na paliwo stałe?

Sprawność kotłów TT osiąga maksimum podczas spalania w trybie optymalnym, kieruje się kolorem płomienia:

1. czerwony... Oznaka niedostatecznego dopływu powietrza. Paliwo spala się dłużej, ale nie spala się całkowicie. Prowadzi to do spadku wydajności i tworzenia się dymu, który jest bardzo szkodliwy dla środowiska. Temperatura spalin jest niska, a komin obficie skrapla się. W połączeniu ze „złym” dymem tworzy żrący koktajl niebezpieczny dla zdrowia (nie spuszczać w pobliżu jadalnych roślin);
2. żółty... Optymalny tryb spalania, powietrze jest dostarczane w wystarczającej ilości;
3. biały... Oznaka nadmiernego wlotu powietrza. Ciąg jest zbyt silny, paliwo szybko się wypala, lwia część wytworzonego ciepła odprowadzana jest do komina.

Temperatura chłodziwa na „powrocie” nie może spaść poniżej + 500C. W przeciwnym razie wilgoć skrapla się na wymienniku ciepła i reaguje z siarką zawartą w dymie, tworząc kwas siarkowy. Ten ostatni powoduje korozję wymiennika ciepła.

Jak to działa

Sprzęt jest prostym, dwukomorowym urządzeniem. W razie potrzeby inne paliwo jest wrzucane do górnej komory. Jego dno to siatka, dlatego z czasem spalania pozostałości i produkty spalania pod wpływem grawitacji spadają do dolnej komory. Podczas napełniania musisz je stamtąd usunąć. Kratka między komorami jest zwykle wykonana z mocnych, ogniotrwałych metali. Najczęściej jest to żeliwo.

Schemat zakładek

Aby zautomatyzować ten proces, można zainstalować szereg urządzeń, które kontrolowałyby ciąg i pracę pieca. W przypadku braku automatycznych układów regulacji działanie odbywa się z powodu naturalnej różnicy ciśnień między środowiskiem zewnętrznym i wewnętrznym. Kocioł z dodatkiem systemu spalania długoterminowego i automatyki jest znacznie łatwiejszy w utrzymaniu, ale zajmuje duże powierzchnie. Koszt takiego sprzętu jest również znacznie wyższy.

Automatyka obejmuje czujnik ciśnienia i system zasilania powietrzem. Kontrolując dopływ tlenu do pieca, można regulować szybkość spalania. Im więcej wolnych gazów w kotle, tym wyższa szybkość spalania ogniw paliwowych. Ograniczony dostęp prowadzi do zmniejszenia wymiany ciepła z kotła. Jednak czas palenia się wydłuża.

Wskaźnik temperatury jest regulowany przez system czujników. W razie potrzeby można ustawić tryby pracy kotła. Po ustawieniu określonej temperatury, która została ustawiona na wyświetlaczu monitorującym, czujnik zostaje wyzwolony i wysyła sygnał do elektroniki, aby wyłączyć wentylator.

Następnie dostęp do powietrza i szybkość spalania są znacznie ograniczone. I odwrotnie, gdy temperatura w palenisku spada, włącza się system wentylacji i węgiel zaczyna się zapalać. Biorąc pod uwagę te cechy funkcjonowania kotła, można wyprowadzić zasady działania i wtrysku paliwa.

Obieg grzewczy

Przygotowanie pieca do rozpalenia

Przed zapaleniem pieca lub kotła po długim okresie bezczynności wykonaj następujące czynności:

• sprawdź palenisko pod kątem pęknięć. Za ich pośrednictwem do pomieszczenia dostanie się trujący tlenek węgla. Znalezione pęknięcia są spawane lub pokryte zaprawą glinianą (piec ceglany);
• sprawdź stan komina. Jeśli są gruz lub gniazda ptaków, kanał oddymiający jest czyszczony.Konieczne jest również usunięcie sadzy: zwęża komin i jest w stanie zapalić się, co doprowadzi do uszkodzenia konstrukcji i ewentualnie pożaru;
• oczyścić palenisko z sadzy i wytrzeć suchą szmatką;
• usunąć łatwopalne przedmioty i materiały w pobliżu grzejnika.

Teraz, jeśli węgiel jest dostępny, kocioł można rozpalić.

Jak usunąć popiół?

Jeśli kocioł jest ogrzewany wyłącznie drewnem, czyszczenie produktów spalania jest dość proste. Po wypaleniu popiół rozsypie się przez żeliwny ruszt. Następnie można go stamtąd usunąć szpatułką. Zaleca się jednak, aby przy tym usuwać łatwopalne przedmioty i płyny.

Przy zastosowaniu węgla czas wypalania jest znacznie dłuższy. Dlatego niezwykle trudne jest terminowe wyczyszczenie żużlowej niszy. Aby temu zapobiec należy dodatkowo układać warstwy węgla z międzywarstwami z drewna. Lub znacznie zwiększając temperaturę w kotle. Można to łatwo osiągnąć, zwiększając ciąg, więc albo aktywuj wentylator, albo użyj technik zwiększających.

Zastosowanie stałych surowców jako elementu do ogrzewania ma kilka zalet w porównaniu z drewnem. Ogrzewanie torfem lub analogami węglowymi Rozpalanie jest dużo łatwiejsze, a minerały paliwa stałego będą się palić w wyższej temperaturze. Zastosowanie połączonych materiałów bardzo pomaga. Używanie drewna opałowego w połączeniu z węglem jest najlepszą opcją dla prywatnego domu.

Jak prawidłowo się stopić?

Piec węglowy lub kocioł topi się w następującej kolejności:

1. otwórz drzwiczki paleniska i zamknij dmuchawę;
2. na ruszcie kładzie się papier, a na nim - zrębki, ciasto lub inny materiał łatwopalny. Tutaj, w postaci chaty lub studni, leżały w niewielkiej ilości drewna opałowego. Podpal papier;
3. zamknij drzwiczki paleniska i otwórz dmuchawę. W przyszłości za każdym razem przed otwarciem drzwi paleniska dmuchawa jest zamykana, a po zamknięciu drzwi jest otwierana;
4. po spaleniu zakładki drzewnej układa się na niej cienką warstwą miał węglowy;
5. po wypaleniu się węgla miesza się go pogrzebaczem, aby zapobiec zbrylaniu. W przeciwnym razie powietrze przestanie wpływać do paleniska;
6. paliwo główne układane jest na wypalonym miału węglowym - grubym o grubości warstwy do 60 cm;
7. klapa dmuchawy jest lekko uchylona, ​​aby w palenisku ustalić optymalny tryb spalania.

Podczas rozpalania kotła z wymuszonym nawiewem powietrza zamiast otwierania klapy włącza się sterownik sterujący wentylatorem i ustawia się na nim żądaną temperaturę chłodziwa.

Główny okres grzewczy

Tradycyjnie proces prawidłowego podgrzewania kotła węglem można podzielić na kilka etapów - pierwszy rozpalanie, drugi okres spalania głównego, etap uzyskania stabilnego spalania i wreszcie tłumienie.

Główny okres spalania przypada zwykle na moment, w którym drewno opałowe tworzy węgiel produktywny do zasypania paliwem kopalnym. Zależy to od tego, kiedy zostanie wybrany moment zasypania pierwszej porcji paliwa oraz jak prawidłowo ogrzać kocioł na paliwo stałe. Zwykle zajmuje to 4-5 minut od momentu, gdy papier zacznie się palić, aż kłody głównej zakładki drzewa zostaną pochłonięte przez płomienie, ale dzieje się tak przy normalnym przeciągu i otwartej przepustnicy dmuchawy. Co dzieje się w palenisku, możesz sprawdzić, otwierając drzwiczki paleniska - przy ostrożnym otwieraniu palenisko zapali się równomiernym jasnym płomieniem, co oznacza, że ​​nadszedł moment na napełnienie pierwszej porcji węgla.

Do paleniska wsypuje się najpierw węgiel drobnoziarnisty o średnicy 2-4 cm. Mniej więcej na tym etapie będziesz potrzebować od 0,5 do 1 kg paliwa lub 1-2 miarki. Węgiel jest przesypywany przez drzwi przeciwpożarowe i tak wykonany, aby jego warstwa była równomiernie rozłożona na całej powierzchni pożaru. Natychmiast po zasypaniu drzwiczki zamykają się, a zatrzask na drzwiczkach dmuchawy nieznacznie się otwiera, aby zwiększyć dostęp tlenu do komory spalania.

Warto sprawdzić, co dzieje się w palenisku za 10-12 minut. Ten czas wystarczy, aby temperatura wzrosła do 400 stopni i paliwo zaczęło się palić, wydzielając wystarczającą ilość ciepła. W tym okresie warto zwrócić uwagę na wskazania termometru na kotle, jeśli temperatura gwałtownie wzrosła i płyn chłodzący zaczął się lepiej rozgrzewać w rurach i grzejnikach to czas dolać kolejną porcję paliwa do bojler.

Zgodnie z zasadami prawidłowego ogrzewania kotła węglem należy dodać od 3 do 5 kg węgla antracytowego lub średniofrakcyjnego. Węgle powinny być średniej wielkości, o średnicy 4-7 cm. Podobnie jak w przypadku paliwa, napełnianie odbywa się przez drzwi przeciwpożarowe za pomocą łopatki lub czerpaka. Jeśli to możliwe, węgiel jest rozrzucony po całej powierzchni pieca tak, aby warstwa miała około 10-15 cm (chociaż tutaj wiele zależy od wielkości paleniska). Po zamknięciu drzwiczek pieca ustawiany jest termostat i kocioł przechodzi w tryb palenia długotrwałego, sam regulując otwieranie i zamykanie zaworu doprowadzającego tlen.

Zalety ogrzewania domu węglem

1. Węgiel wydobywa się na terytorium Rosji, a jego ceny nie rosną.
2. Aby korzystać z tego paliwa, nie trzeba instalować specjalnych gazociągów, jak w przypadku ogrzewania gazowego.
3. Jego cena jest stosunkowo niska w porównaniu z paliwem płynnym czy gazem.
4. Łatwy w transporcie, nie wymaga specjalnych warunków przechowywania.
5. Ogrzewanie węglem jest korzystne, ponieważ zatrzymuje ciepło w czasie tlenia. Dzięki temu ogrzane powietrze w pomieszczeniu pozostanie ciepłe przez długi czas.
6. Dobra moc cieplna węgla pozwala na jego wykorzystanie w małych partiach w celu utrzymania komfortowej temperatury nawet przy silnych mrozach.

Cechy rusztów

W kotłach węglowych instalowane są różne ruszty. Różnią się materiałem i kształtem. Stalowe ruszty z czasem odkształcają się pod wpływem wysokich temperatur.

Ruszty kotła

Bardziej niezawodne wykonane są z żeliwa w postaci solidnej kraty. Trzeba też zwrócić uwagę na kształt uszu. Osobliwością nowoczesnych rusztów jest to, że są wykonane w postaci narożników, co pozwala na szybkie rozsypywanie się popiołu do popielnika.