Wellons vs. колосниковая решетка

WELLONS единственная компания, производящие котлы с «колосниковой» решеткой большой единичной мощностью - до  110 тонн пара в час высокого давления, работающих на древесном топливе, и не требующих в процессе эксплуатации вспомогательного топлива (газа или мазутного топлива). В статье "ПРИНЦИП РАБОТЫ, ОСОБЕННОСТИ КОТЛОВ WELLONS" мы подробно остановились на описании технологических особенностей и преимуществ наших систем, за счет патентованной технологии сжигания древесного топлива на топках Wellons c вращающимися валами-колосниками (“Know-How” компании “WELLONS, INC.”).

В данном обзоре, мы хотим обратить ваше внимание на ряд существенных преимуществ технологии WELLONS, по отношению к технологии сжигания древесного топлива на колосниковых переталкивающих решетках различной конструкции, а именно:

1. КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА:

Wellons:

• Небольшое количество валов-колосников (12 валов-колосников в одной топке против 750 колосников в системах переталкивающиих колосниковых решеток!) резко повышает надежность топочной системы и котла в целом.

• Срок службы валов-колосников достигает 19 лет и более и равен сроку службы котла! На приведенных фотографиях вы можете видеть, что за 19 лет тяжелой эксплуатации (совместное сжигание КДО и «Скопа» - зольность топлива до 27%) колосники находятся в отличном состоянии и не требуют каких либо дальнейших действий, связанных с восстановительными работами. Данный срок службы валов-колосников достигается не только за счет применения высоколегированной стали, сколько применением водяного охлаждения 100% рабочей поверхности всего зубчатого вала-колосника (“Know-How” компании “Wellons, Inc”). Температура рабочей поверхности всего вала, ограничена температурой охлаждаемой воды, не превышающей 130°С.
• Зубчатые валы-колосники вращаются вокруг своей оси навстречу друг другу с заданным интервалом (1 оборот в 45 минут в среднем – скорость вращения подбирается автоматически в зависимости от качества топлива). Вращение может быть как в одну сторону, так и в другую сторону на 360°. Наличие специальных зубьев обеспечивает работу любой пары колосников в качестве зубчатой валковой дробилки, позволяя обеспечить дробление возможных шлаковых образований. Размер золошлаковых частиц, попадающих в зольный тракт, не превышает размера 10 мм, что является гарантией бесперебойной, надежной работы зольного тракта.

Переталкивающая решетка:

• Срок службы колосников на переталкивающей колосниковой решетке, даже изготовленных из высоколегированных чугунов или сталей, не превышает 2-3 лет, по причине того, что конструкция колосников не предусматривает их водяного охлаждения. Поверхность колосника на границе металл/огонь охлаждается только первичным воздухом. Температура колосника очень высокая, не менее 600-800°С, а в отдельных случаях может достигать и больших значений до 1000°С. Водяное охлаждение имеют только балки, на которых крепятся колосники.
• Колосники подвергаются износу не только по причине воздействия высоких температур, но и под действием сил трения. Конструкция колосниковой решетки предусматривает движение подвижного колосника по рабочей поверхности неподвижного колосника, что также не позволяет обеспечить срок службы колосника более 2-3 лет, даже при стабильном режиме горения топлива (что при использовании в качестве топлива кородревесных отходов практически невозможно - нестабильная влажность, калорийность топлива, фракционный состав и т.п.).
• Большое количество колосников в колосниковой решетке (до 750 шт. на колосниковой решетке котла малой производительности) увеличивает риск остановки котла по причине выхода одного-двух колосников в результате их прогара, задира, поднятия колосника. В результате появления данных дефектов решетки несгоревшее топливо попадает в подколосниковое пространство, где оно догорает, повышая температуру, оказывая негативное воздействие на несущие балки и систему золоудаления или происходит вынос несгоревшего топлива через зольный трак в контейнер золы. КПД котла резко снижается. Затраты на техническую эксплуатацию значительно выше, минимум на 25-30%.
• Возможные шлаковые образования, иногда достаточно большие в размерах (до 500 мм и более), переталкиваются за счет движения колосников в «холодную» часть решетки и скидываются в зольный тракт. Не зависимо, какой тип зольного транспортера используется (цепной, скребковый, шнековый транспортеры), попадание больших кусков шлака приводит к частым поломкам и выходу из строя зольной системы, и соответственно к частым остановкам котельного оборудования в целом.

2. ФУТЕРОВКА КОТЛА:

Wellons:

• Топка котла футеруется с использование высокоогнеупорных, высокоалюминатных огнеупоров (содержание Al₂O₃>82%), с температурой начала размягчения под нагрузкой равной 1650-1700°С. Применение данных материалов дополнительно гарантирует стойкость к воздействию высоких температур всей системы котла в случае резкого повышения теплотворной способности топлива (например, при снижении влажности топлива или изменения его качественного состава).
• Преимущество монолитной огнеупорной футеровки: максимальная прочность всей конструкции, отсутствие кладочных швов (например, 1 м² кирпичной кладки огнеупорного кирпича имеет до 19 метров горизонтальных и вертикальных швов, в то время как 1 м² монолитного огнеупора не имеет швов (0,00 метра)! Применения данных огнеупоров позволяет добиться срока службы огнеупоров до 7-10 лет и более (до 19 лет на примере эксплуатации котла на АО "Соликамсбумпром").
• Высокая ремонтопригодность футеровки. Показана возможность быстрого и достаточно легкого восстановления топливного желоба после более чем 7 летней эксплуатации (местный ремонт) при помощи пластичного огнеупорного бетона ВЕЛЛ-ПЛАСТ Р85 (поставляется в готовом виде). Работа с этим типом огнеупора не требует высококвалифицированных специалистов а также бетономешалок, смесителей и проведение опалубочных работ.

Переталкивающая решетка:

• В зависимости от конструкции котла, устройство футеровки может отличаться, но большинство современных котлов, особенно имеющих жаротрубную конструкцию, имеют сложную конструкцию футеровки, особенно топочного устройства. Сложность конструкции обусловлена необходимостью формирования многоходового пылегазового тракта для обеспечения требуемого режима горения топлива и повышения эффективности котла в целом.
• На приведенной выше схеме котла и фотографии топки котла видно, что основным элементом конструкции футеровки является свод, выполненный из огнеупорного кирпича. Данный свод очень важен технологически, но предъявляет очень жесткие требования к его устройству, к качеству укладки огнеупора. Особенно это важно в более поздние сроки эксплуатации. На показанных фотографиях видно, как качество укладки огнеупорного кирпича может влиять на конструкцию свода.
• Низкая ремонтопригодность, длительный срок ремонта, необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов или специализированной компании, все это является одним из основных недостатков устройства огнеупорной футеровки подобной конструкции.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОТЛА:

Wellons:

• Система наборных топок. Основным отличием систем Веллонс, как от традиционной переталкивающей решетки, так и от котлов, работающих на технологии кипящего слоя, является конструктивная особенность установки на один котел от одной до шести топок. По причине того, что каждая топка оснащена индивидуальной системой питания, влияние изменения состава топлива, как по фракционному составу, так и по влажности (калорийной способности топлива) МИНИМАЛЬНО!
• Котел Wellons специально спроектирован для сжигания кородревесных отходов высокой влажности. Помимо того, что котел комплектуется до шести топок, в зависимости от производительности котла, камера дожига продуктов горения котла имеет большой объем, необходимый для обеспечения расширения продуктов горения; обеспечения минимальных скоростей газового потока; для обеспечения полноты сгорания топлива; для минимизации вредных выбросов в атмосферу, как пылевых частиц, так и CO, NO_X (см. схему котла на рисунке «Котел Wellons»).

Переталкивающая решетка:

• Данные системы первоначально предназначены для использования высококалорийного ископаемого топлива (каменных и бурых углей, торфа и т.п.), калорийность, влажность которого стабильны во времени. При сравнении ископаемых видов топлива с древесным топливом (кородревесными отходами) данные показатели могут изменяться в очень широком диапазоне, поэтому котлы, оснащенные топками с решетками переталкивающего типа очень чувствительны к изменению заданных параметров. Изменение влажности / калорийности топлива оказывает значительное воздействие на работу котла в целом (давление пара, паропроизводительность).
• При использовании котловой части в исполнении «жаротрубный котел» ремонтопригодность трубной части резко снижается. Для продолжения работы котла требуется заглушка дымогарных труб в барабане котла, что постепенно снижает эффективность котла.

Мы всегда рады познакомить Ваших специалистов с работой котлов Wellons. Все специалисты, эксплуатирующие наши котлы, отмечают простоту конструкции, ее надежность, возможность сжигания/утилизации шламовых отложений с высокой влажностью (до 70%), практически отсутствие затрат на эксплуатацию котельной, прекрасные технические решения от конструкции топок до систем золоудаления, малую металлоемкость конструкции, качество изготовления и т.п. Пример ОАО «Соликамскбумпром», показывает отсутствие больших затрат на эксплуатационные нужды самого котла - после 19 лет тяжелой эксплуатации не требуется замены узлов валов-колосников; до сих пор стоит оригинальная футеровка топок и котла, установленная с начала пуска котла в эксплуатацию.

Надеемся, данная краткая информация, позволит Вам более глубоко понять технологию сжигания всех видов древесных отходов на наших системах в сравнении с технологией переталкивающей колосниковой решеткой и более взвешенно подойти к принятию решения по выбору котловых систем для ваших проектов. Выбирая котлы “Wellons, Inc.” вы застрахованы от недостатков, присущих другим системам.