Пеллетные горелки. Особенности конструкции и принцип работы
Чем дороже становится электричество, тем популярнее твердотопливные котлы. Среди них особенно востребованы пеллетные модели. Их распространение связано с тем, что отопление на этом принципе работы очень экономичное и полностью автоматизированное. Отличаются повышенной длительностью автономной работы. Кроме того, цена на пеллеты – демократичная.
В основе конструкции котла – пеллетная горелка. Чтобы понять, как функционирует оборудование, нужно разобраться в схеме горелки.
Что такое пеллетная горелка?
Именно пеллетная горелка отличает пеллетный котёл от других видов твердотопливного оборудования. Она разработана для сжигания пеллет – биотоплива в виде специальных гранул из торфа, отходов деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства.
В целом, гранулированное топливо можно использовать для других твердотопливных моделей без пеллетной горелки. Но есть существенное «но» – зольность будет составлять до 60%. То есть гранулированное топливо сгорает с низкой эффективностью.
Работа пеллетной горелки предусматривает пиролизное горение. Благодаря этому удается до 10 раз уменьшить образование золы. Если в пиролизных моделях котлов есть первичная камера для сгорания дров и камера сжигания газов, то в пеллетной вариации области пиролиза и дожига газов часто перекрещиваются. Процесс пиролиза существенно снижает коксование горючего топлива.
Конструкция пеллетной горелки изготовлена из жароустойчивого металла.
Главное отличие пеллетного котла – механизм подачи горючего. Чтобы обеспечить почти 100% сгорание гранулированного топлива, у горелки есть воздуховоды. Воздух в область горения подают вентиляторы. Топливо засыпают в бункер, который прикреплён на котле. Пеллеты подаются автоматически – процесс подачи регулирует автоматика.
Как правило, горелка снабжена комплектом датчиков, которые отвечают за бесперебойный процесс работы котла.
В усовершенствованных котлах горелка способна работать с термодатчиками в сети отопления. За счёт этого поддерживается определенный температурный режим при минимальных затратах твердого топлива.
Плюсы котлов с пеллетными горелками
У пеллетных котлов есть множество неоспоримых преимуществ:
- Автоматизированное функционирование. Нет необходимости постоянно засыпать топливо и контролировать работу оборудования.
- В зависимости от качества пеллет КПД котла составляет до 95%. Поэтому пеллетные котлы по эффективности ничуть не уступают газовым.
- Плавное изменение мощности. Это выгодно отличает пеллетные модели от стандартных котлов.
- Экономное расходование горючего.
- Можно остановить подачу топлива в случае аварии.
- Пеллетной горелкой можно снабдить большинство котлов на твердом горючем.
Главным минусом пеллетной горелки называют зависимость от электричества. Если прекратится подача электричества, не будет функционировать вентилятор и т.д. Чтобы избежать неприятных ситуаций, лучше установить резервный источник питания.
Если вы решили использовать такой котел, необходим герметичный резервуар для хранения твердотопливных гранул.
Типы пеллетных горелок
Отзывы о пеллетной горелке единогласны – при выборе котельного оборудования нужно уделять внимание не исполнению корпуса котла, а именно виду и качеству горелки.
Горелки выпускают нескольких типов.
Факельная
Конструкция имеет вид трубы из металла, которая выполняет функцию камеры сгорания. В ней находится шнековым механизм, который отвечает за подачу топлива в область горения. Механизм запускается благодаря электроприводу. Пламя выходит из трубы и направляется на стенку топки.
Инструкция на пеллетную горелку позволяет использовать разные виды топлива – древесные пеллеты, початки кукурузы, сыпучие отходы сельского хозяйства.
Существенный плюс факельной горелки – компактность. Поэтому она легко поместится даже в котел с небольшой топкой.
Преимущества факельной горелки:
♦ КПД выше реторной.
♦ Небольшие размеры.
♦ Универсальность – можно устанавливать на любые котлы.
♦ Простой сервис.
♦ Неприхотливость к качеству горючего.
Несмотря на множество преимуществ факельная горелка имеет свои недостатки:
♦ Высокая стоимость.
♦ Меньшая мощность по сравнению с реторными моделями.
♦ Направленность огня – горелка нагревает определённую зону котла.
Ретортная
Её также называют горелка объёмного горения. Она имеет Г-подобную конфигурацию и снабжена чашей для сжигания пеллет. Топливо на чашу поступает снизу реторты. Пеллеты движутся из бункера за счет шнекового механизма. Пламя горелки направляется вверх. Воздух, поступающий в область горения, поддерживает интенсивность пламени и охлаждает реторту, что предотвращает перегревание оборудования. Горелка снабжена отверстиями, через которые проникает вторичный воздух.
Горелки объёмного горения выпускают двух типов:
- Подвижные. Сжигают топливо разного качества – мокрые опилки, грязный уголь.
- Неподвижные. Функционируют исключительно на сухом горючем – пеллеты, уголь мелкой фракции.
Плюсы горелки объёмного горения:
♦ Более высокая мощность по сравнению с факельными.
♦ Бюджетная цена.
♦ Универсальность в выборе топлива – позволяет переходить на другие варианты твердого горючего (древесина, уголь).
Ретортная горелка имеет и свои минусы:
♦ Более массивная, чем факельная;
♦ Трудоемкая установка и демонтаж;
♦ Необходимость в регулярной чистке.
У реторной горелки есть несколько особенностей:
- Чем меньше уклон (плавнее изгиб), тем меньше шлака. При большем объеме шлака может остановиться шнек.
- Чем больше длина шейки, тем больше пыли, которая уменьшает срок эксплуатации горелки.
Отдельную категорию представляют каминные пеллетные горелки. Их устанавливают в пеллетные камины и отдельные виды пиролизных котлов. Горение топлива осуществляется в чаше, в которую сверху поддаются гранулы, а снизу поступает воздух. Такие горелки не используют в промышленных котлах из-за тонкой настройки и трудности эксплуатации.
Поступление топлива
Относительно подачи твердого горючего выпускают горелки с принудительной и естественной подачей. В последних моделях бункер фиксируется над горелкой. В результате твёрдое топливо подается в область горения под влиянием силы тяжести. Такая конструкция самая простая и надёжная. Существенный минус гравитационного способа – невозможно регулировать скорость подачи топлива в участок горения.
Модели с принудительной подачей позволяют выдавать пеллеты порциями относительно режима горения. В таких котлах применяют пневмолифтовые или шнековые устройства.
Пневмоподача топлива возможна за счет специального дозирующего устройства, которое закреплено на бункере. Твердое топливо по патрубку направляется к горелке. В этом случае полностью исключен риск возвратного горения, так как нет непрерывного потока топлива в патрубке. При этом воздух направляется от бункера – навстречу пламени.
Шнековая система использует два узла:
- Шнек, поднимающий пеллеты и направляющий их на патрубок;
- Шнек, подающий топливо в область горения.
При таком механизме не исключён риск возгорания пеллет в бункере, так как топливо направляется непрерывным потоком. Поэтому огонь может перекинуться из зоны горения в резервуар, где хранятся пеллеты. Чтобы обезопасить оборудование, патрубок изготавливают из легкосплавного материала. В случае воспламенения он за считанные минуты расплавляется, тем самым перекрывая путь огня в бункер.
Пеллетные горелки отличаются высокой эффективностью и надежностью. Но при этом важно правильно подобрать и установить горелку. Cпециалисты рекомендуют выбирать для котлов с малой мощностью (до 50 кВт) факельные горелки. Они простые в установке, обладают высоким КПД и не нуждаются в обслуживании. К тому же они не столь требовательны к качеству топлива.