Шахтный котел. Работа на минимальных режимах с приемлемым КПД

Не знаю. По моему это высший пилотаж создать такой объем углей и подать такое количество первички чтобы полностью прошла реакция восстановления до СО и потом ВВ правильно дожечь в камере сгорания.

 

Соглaсeн. Но нa минимумe очeнь лeгко большой слой углeй прeврaщaeтся в дымогeнeрaтор.
Внизу aж бeло, a чeм вышe тeм хужe

 

ну не совсем в широких, но меняется, особенно это видно по дыму появляющемуся из трубы

хм... опять всё относительно


а как считать пластинчатый теплообменник?

 

Плaстинчaтый? Диффeрeнциaльными урaвнeниями.
гдe-то были рaссчeты. Но тaм очeнь мутно с излучeниeм и поэтому лучшe опытным путeм.

 

Спасибо за тему.
Вставлю отчет, написанный мной для себя лично пол-года назад (немножко подкорректированный сегодня), о шахтнике. Выводы лично мои и лично для меня, принимать-не принимать - Ваше дело. Может, опыт кому-то будет интересен.

В июле 2012 г из металлолома сделал испытательный макет шахтного котла 10 кВт для «обкатки» некоторых идей и выяснения реальных возможностей схемы (можно сказать, для понимания сути вопроса). Размер шахты 250*550*950, теплообменник жаротрубный, Некоторые качественные наблюдения и выводы (измерения делал только некоторые, фоток не делал). Небесспорные, любую здравую критику приемлю. Топливо – сосновый горбыль ок. 20% влажности, именно под него я и строю котел, немножко эксперементировал и с дубом и с опилками.
1. О СДГ. Довольно интересное наблюдение – некоторое влияние этого фактора было заметно только при топке без теплоносителя, температура на расстоянии 100мм выше газового окна поднималась до 200 град и выше, и газило (хотя и не очень интенсивно) примерно удвоенное количество дров. С теплоносителем газация дров (определялась визуально по потемнению древесины) не была обнаружена даже в 50 мм выше газового окна, т. е. охлаждение газов водоохлаждаемыми стенками достаточно для устранения интенсивной газации. Но, есть некоторое задымление при открытии загрузочного люка. Видимо, 1 м высоты шахты – предел для естественной тяги. Вывод – влияние СДГ для 10 кВт и 130л шахты незначительно (кроме задымления при дозагрузке), а вот с ростом мощности может стать существенным (ведь при неизменной высоте мощность и площадь колосников растет в квадрате от размера, а площадь стенок в первой степени). Кроме того, длинная шахта предпочтительнее квадратной.
2. О высоте порожка. Первую топку попробовал вообще без порожка. Просидев часов пять, непрерывно наблюдая за горением, однозначно понял – высота порожка должна быть больше толщины применяемых дров, иначе получаем сильную неравномернось горения/газации во времени (эффект подробно описывал Михаил002).
3. О дожиге. Я опробовал дробление факела на несколько маленьких, с целью уменьшения габаритов котла (ведь сосна дает очень длинный факел), и получил неплохие результаты. Более подробно желающим (но, извините, не всем) могу сообщить в личной переписке с обязательством неразглашения, т. к. считаю (возможно, и ошибочно), что моя конструкция содержит элемент новизны. Добился устойчивого горения факела на всех режимах, с различным соотношением первичка-вторичка. Более того, добился режима, при котором факел дожига горит, а в топливнике только тление. В этом режиме, если факел дожига потухнет, поджечь можно только принудительно, от топливника сам не загорается. Вывод совпадает с озвученным Глазом – самым узким местом для обеспечения малой мощности является температура на колосниках. Особенно критично это при работе на сосне, т. к. процент сгорания ее газов в слое меньше, чем в лиственных пород, и баланс выделения мощности смещается из шахты в камеру дожига, снижая температуру на колосниках еще больше. Видимо, последнее обстоятельство и стало причиной проблем у Кор.
4. Теплообменник. Жаробрубный теплообменних для дров требует системы очистки, без нее никак – при достижении определенного слоя ухудшается газодинамика, падает температура и начинается лавинообразный процесс зарастания.
5. Колосники. После определения узкого места были установлены шамотные колосники. Длительность горения выросла, минимальная мощность с устойчивым дожигом снизилась примерно на четверть.
6. Что удалость получить в итоге и некоторые выводы. После настройки дожига и установки шамотных колосников (15% прозоров) удалось достичь совершенно бездымного горения на сосне максимум 19 часов (химсостав не измерял, но дожиг не срывается даже при двухкратном увеличении вторички от начала бездымного горения, т. е. можно попасть в точку без проблем, отсюда вывод – химнедожег незначительный). Вес закладки – около 30 кг (здесь уточнение – я неожиданно промахнулся с коэффициентом закладки – при средней ширине горбыля 15-20 см ширина шахты 25 см не оптимальна, получается много пустот). Температура дымогазов – 120-150 (на номинале за 300, т. е. 0,6 кв. м без турбулизаторов мало).
При топке «На сухую» (некоторая имитация футеровки топливника) удалось получить 24 часа, т. е. на 20% больше.
И отсюда главный вывод – при работе на сосне величина 50 кВт/кВ.м предел вниз для шахтного котла, да и то достигнуть этого можно только при футеровке шахты в зоне горения и «шаманства» с колосниками (я например использовал шамот). В случае нефутерованной шахты и обычных колосников Глаз дал ту же цифру, что и у меня опытным путем получилась – 100 кВт/кВ.м. На другом топливе (дубе) можно получить чуть получше, но не думаю, что удастся опустится ниже 40 кВт/кВ.м, но я лично не пробовал, да и то это уже ловля блох.
Мощность оценивалась косвенно, по расходу дров при условии незначительного химнедожега, цифры можете пересчитать сами.

И отсюда второй вывод – 24 часа предел для шахтного котла! (потому что высота шахты ограничена около метра – и эргономикой (удобство загрузки), и физикой (рост СДГ, или топочной тяги), и технологией (ширина стандартного листа 1,25м) А далее – как хотите. Как точно сказал Staska, либо длительность на номинале, либо диапазон. Т. е., можно обеспечить режим 12/24 с диапазоном 50-100%, можно 8/24 с 33-100%, можно 6/24 с 25-100%.
И третий вывод. Хотим больше – надо уходить от колосников вообще, но это уже не шахтный котел в моем понимании. Есть некоторые задумки, буду работать дальше.

 

Как работают котел котел у Вас на Тэц-5. Он постоянно в номинале, или скажем 50-30% от номинала бывает частенько. Ведь таже теплонапряженность обьема берется от определенной мощности. При 50 %, это будет другая цифра. Вопрос довольно интерестный. В известных шахтных котла Калвис, Венибе там явно не 300.

 

Кaждую ночь 30. процднтов. Днeм 100.

 

и как меняется кпд процесса?

 

Сколько раз я замечал, что: работает котёл - полная шахта-одна картина, половина шахты-другая картина или начал поддымливать (да и дыметь неслабо) ни с того ни с сего, что то же поменялось? как это рассчитать?

 

В Калвисе 20, 70 Квт., не ниже 550 .

 

Кот Ярослав, большое спасибо. Прочел, как интереснейший роман.

 

Кот Ярослав,-пожалуйста если возможно -подробней о шамотном колоснике-
-шамот на ребро -?-распределение по плоскости колосника 15%прозоров -
-расположение прозоров относительно окна ?

 

Сaмому интeрeсно.

 

Сначала был на ребро, потом половинка вдоль на ребро (уменьшал газодинамическое сопротивление), особой разницы не заметил (кроме сопротивления). Расстояние между кирпичами 1 см. Впоперек шахты (кирпич 23 см, оставшихся 2 см просто закрыто металлом), газовое окно по широкой стороне.

 

Кот Ярослав-спасибо за ответ -

-то есть по стороне =550мм.