Сколько сыпать угля в котел
Для отопления частных домов имеющих твердотопливные котлы кроме дров, пеллет и торфобрикета используется и такой вид топлива как каменный уголь. Как показывает практика, несмотря на явные достоинства угольного топлива не все владельцы котлов используют его для топки. Как это часто бывает, причиной этого является не качество самого угля. А незнание и неумение хозяев домов того, как правильно топить котел углем, поэтому идем от теории к практике! Топим котел углем правильно.
Как и каким углем лучше топить твердотопливный котел
Для бытового потребления обычно предлагается несколько марок каменного и бурого угля, кроме того в ход идет и древесный уголь. Но, прежде чем загружать топку новым топливом необходимо внимательно прочесть инструкцию по пользованию твердотопливным котлом, именно в нем указаны рекомендованные производителем марки топлива.
Для бытовых и промышленных отопительных котлов в документации указывается оптимальные для использования марки угля. Дело в том, что в процессе производства котлов готовые изделия проходят испытания и сертификация для использования с разными видами топлива. Теплоемкость угля одной группы может быть выше, чем теплоемкость рекомендованных производителем марок из-за чего нормальная работа оборудования может быть под угрозой.
Одним из условий как правильно топить котел углем выступает правильный выбор топлива, кроме указания типа и марки производители рекомендуют ориентироваться и на количество вредных примесей, пыли, зольность и показатели теплотворности. Это информация указывается в паспорте топлива, а вот какими именно качествами обладает та или иная марка стоит узнать более подробно.
Каменный уголь
Этот вид угля самый распространенный. В большинстве марок теплотворная способность в среднем составляет около 5500-6000 ккал/кг. Такой показатель связан с большим содержанием углеводорода, это вещество составляет около 75% от массы. При сгорании каменный уголь образует от 2 до 5% золы, но стоит сказать, что это касается сортового продукта, прошедшего очистку от каменной породы. Марки каменного угля делятся по размеру фракции, массе и теплотворности. Кроме того есть градация и по тому как быстро сгорает топливо. Практически все марки каменного угля пригодны для топки универсальных твердотопливных котлов классического вида. А вот для устройств длительного горения такое топливо не подходит, у него довольно высокий температурный показатель, что пагубно сказывается на оборудовании.
Бурый уголь
Это топливо в основном используется в тех районах, где идет его добыча. Так уж сложилось исторически что бурые угли не нашли широкого применения и в основном являются продуктом местного потребления. Теплотворная способность бурого угля ниже, чем у каменного, она составляет примерно 3000-3200 ккал/кг, этот показатель почти в 2 раза ниже, чем у самой низкосортной марки каменного угля. Особенностью этого продукта выступает и то, что он после сгорания он оставляет больше золы. В бытовых отопительных установках используется бурый уголь, и брикет из него с массовой долей влажности около 50 %.
Антрацит
При выборе топлива имеющего самый высокий показатель теплотворной способности стоит ориентироваться на антрацит, один из самых лучших видов углей для сжигания в котле. Теплотворная способность позволяет выделять при сжигании 9000 ккал/кг, что является одним из самых высоких показателей. Однако после сгорания антрацит образует большое, до 7%, количество золы и до 5-7% углей, которые не сгорели.
Лигнит
Этот вид каменноугольного сырья предназначен для потребления в промышленных установках. В быту многие производители не рекомендуют использовать по причине его специфической структуры и большого количества зольного остатка.
Продукты переработки угля
Условно эти виды продуктов, сложно отнести к какому-либо виду твердого топлива из природных углеводородов, но и обойти их вниманием довольно сложно. К этому виду продуктов относятся продукты переработки каменного угля – угольный брикет и кокс.
Первый представляет собой брикетированный тип топлива, полученный на основе прессования отходов восстановления угля на обогатительных фабриках. Проще говоря, это прессованная мелкая фракция сортового угля, оставшаяся при просеивании основной массы. Такое топливо в основном используется на промышленных предприятиях, поскольку при горении выделяет большое количество серы, да и в остатке часто зольность превышает 10% от начальной массы.
Угольная пыль в чистом виде практически не используется в системах индивидуального отопления, поскольку технология сжигания пыли в твердотопливных бытовых котлах не предусмотрена. В промышленном производстве, в энергетике с тепловой генерацией и даже в металлургии использование пыли обоснованно, она в виде водно пылевой смеси конкурентно заменяет собой дорогой природный газ, а вот в небольших котлах, рассчитанных на 7-15 кВт мощности такой способ слишком затратный.
Коксующийся уголь, который является основным топливом доменного производства чугуна, может с успехом использоваться и дома. Правда, нужно помнить, что энергетическая ценность составляет от 5,6 до 7,0 тысяч ккал/кг. Среднее содержание золы около 8%, летучих веществ от 3,2 до 4,2%, серы в составе кокса 1-2%. Чистый углерод составляет не менее 87% вещества.
Газовый уголь
Этот вид угля в обиходе часто называют горючкой. Насыщенный легкими горючими газами уголь этой группы имеет небольшую фракцию, всего 3, максимум 4 см в диаметре. Такой продукт отлично подходит для растопки, поскольку быстро начинает поддерживать горение и также быстро поднимает температуру горения до 400-600 градусов, чего вполне достаточно для розжига основной массы углей основного топлива. А вот использовать его для полноценной топки вряд-ли получится, теплотворность у него небольшая, да и время сгорания в 4-5 раз выше, чем у антрацита или кокса.
Древесный уголь
До недавнего прошлого древесный уголь был одним из самых распространенных угольных продуктов. Сегодня этот уголь уступил свое место каменному, но он по прежнему остается востребованным в частных домовладениях. При сжигании он образует от 7000 до 8000 ккал/кг, что является неплохим показателем с обычными дровами. После сгорания 84% углерода образуется от 2 до 2,8% золы. Особенно хорошо использовать древесный уголь в твёрдотопливных котлах пиролизного типа и котлах длительного горения.
Как топить котел от теории к практике
Получить оптимальный результат при топке углем зависит от того насколько правильно будет выполнена технология всех этапов топки, от загрузки дров и до пополнения основного топлива в топку. Успех во многом зависит от того как растопить котел. Дело в том, что каменный уголь, антрацит или кокс, вступают в процесс горения при достижении в очаге горения температуры 400-600 градусов. Достичь этого при помощи бумаги просто невозможно, да и твердое топливо само от огня спички или листа бумаги не зажжется.
Процесс розжига твёрдотопливного котла отопления
Технология розжига твердотопливного котла ничем не отличается от процесса розжига котла дровами. Просто здесь имеются свои нюансы. Первый нюанс состоит в том, что в нижней части топки должна быть установлена специальная решетка для угольного топлива. Назначение этой решетки заключается в том, что она позволяет во время горения осуществлять перемешивание углей. Она изготавливается в виде массивной чугунной отливки с расстоянием между колосниками 1,5-2 см. Эта решетка устанавливается в нижней части топки вертикально, при этом закрывается дверкой подувала с шибером, регулирующим подачу кислорода.
В нижнюю часть закладывается бумага, поверх которой укладывается щепа. Следующим слоем идут лучины и мелкие поленья для розжига активного пламени. Сверху закладывается 4-5 крупных поленьев. Верхний слой укладывается так, чтобы на него можно было засыпать уголь, и при этом, топливо не просыпалось в подувало.
Для растопки берется щепа из хвойных пород, она быстро вспыхивает, поддерживая горение, создавая достаточную температуру для того, чтобы следом разожглись поленья из твердых пород дерева. В качестве дров используются дрова твердых пород – дуб, береза, граб, они создают необходимую температуру для того чтобы разжечь уголь.
Для первой закладки используется уголь мелкой фракции – диаметром 3-4 см, идеальным вариантом здесь может служить газовый уголь или горючка.
Важно помнить, что для розжига используется сухие дрова. Ни в коем случае нельзя использовать горючие смеси и жидкое топливо. Если в топку влить бензин, биотопливо или дизель велика вероятность того, что оно прольется в подувало и даже вытечет на пол. В таком случае пожара не избежать. Лучше положить на дно больше смятой бумаги, чем подлить хотя бы каплю бензина.
Зажечь огонь можно спичкой, или зажигалкой, разницы нет, главное чтобы огонь как можно быстрее охватил щепу и верхние поленья.
Основной период топки
Условно, процесс как правильно топить котел углем можно разделить на несколько этапов – первый розжиг, второй период основного горения, этап достижения стабильного горения и наконец, затухание.
Основной период топки обычно приходится на момент, когда дрова образуют продуктивные угли для засыпки каменного топлива. От того когда будет выбран момент засыпки первой порции горючки и зависит как правильно топить твердотопливный котел. По времени с момент начала горения бумаги до того как поленья основной закладки дерева будут объяты пламенем обычно проходит минут 4-5, но это при нормальной тяге и открытой заслонке подувала. Проверить, что происходит в топке, можно открыв топочную дверцу – при аккуратном открытии топка будет озаряться ровным ярким пламенем, это значит, что наступил момент для засыпки первой порции угля.
В топку сначала засыпается уголь мелкой фракции 2-4 см в диаметре. Примерно на этом этапе понадобится от 0,5 до 1 кг топлива или 1-2 совка. Уголь засыпается через топочную дверку и делается так, чтобы его слой был равномерно распределен по всей площади огня. Сразу после засыпки дверка закрывается, а задвижка на дверке подувала, чуточку приоткрывается, чтобы увеличить доступ кислорода в топочное пространство.
Проверить, что происходит в топке стоит через 10-12 минут. Этого времени достаточно, чтобы температура возросла до 400 градусов и горючка начала гореть, выделяя достаточно тепла. В этот период стоит обратить внимание на показания термометра на котле, если температура резко пошла в гору и теплоноситель стал лучше разогреваться в трубах и радиаторах, то значит что пришло время дополнить котел еще одной порцией топлива.
По правилам, как правильно топить котел углем нужно внести от 3 до 5 кг антрацита или каменного угля средней фракции. Угли должны быть среднего размера 4-7 см в диаметре. Так же как и горючка, засыпка делается через топочную дверку лопаточкой или совком. По возможности уголь рассыпается по всей площади топки, чтобы слой был около 10-15 см (правда, здесь многое зависит от размеров топки). После того как будет закрыта дверка топки выставляется терморегулятор и котел переводится в режим длительного горения, когда он сам регулирует открытие и закрытие задвижки подачи кислорода.
Этап стабильного горения
Этап стабильного горения длится около 5-9 часов. Основным приемом как правильно топить котел в этот период заключается равномерная подача топлива в топку. Обычно если при первой засыпке идет ¼ часть топлива, то в период поддержания стабильного горения оставшееся топливо делится на 3 равные части. После добавления антрацита через решетку подувала делается помешивание горящей массы чтобы не допустить зашлаковывания топки.
Окончание горения
Окончание горения настает с третьим этапом забрасывания топлива. В топку засыпается остаток угля. При этом, чтобы достичь максимального эффекта стоит сверху досыпать золу из подувала. Это позволит увеличить время горения и добавить к горению несгоревшие частички углей.
Как правильно топить котел длительного горения
Основой того, как правильно топить котел длительного горения выступает необходимость использования правильного топлива. В таких котлах используется в основном древесный уголь, он легче разжигается, процесс его горения легче контролировать, он выделяет меньше дыма с копотью, да и золы после него остается меньше. Собственно и котлы длительного горения в основном производятся под использование дров и древесного угля.
Источник
Процесс закладки угля в топочную камеру, розжига и последующей топки, имеет свои особенности. Если научиться правильно топить котел углем, можно увеличить время горения, добиться хорошей теплоотдачи и увеличить срок службы отопительного оборудования.
Каким углем лучше топить котел
Одна из основных ошибок, которую допускают при эксплуатации угольного котла, заключается в использовании низкокачественного топлива, не подходящего для котла. Существует всего одно правило, которое следует неукоснительно соблюдать. Уголь должен быть той марки, которая указана в технической документации к котлу.
Производитель изначально проводит теплотехнические расчеты, и приспосабливает конструкцию топочной камеры и теплообменника к конкретному сорту топлива. Поэтому, чтобы повысить КПД бытового котла, достаточно использовать уголь марки и фракции, указанной в инструкции по эксплуатации.
Какой маркой угля топить
В состав угля входят углерод и негорючие примеси, образующие после сжигания золу и шлак. Соотношение между углеродом и примесями, зависит от выбранного сорта топлива. Уголь имеет (в зависимости от марки) разную степень влажности, рыхлую или твердую структуру, возраст образования.
Чтобы эффективно топить угольный котел, необходимо хорошо понимать, какие характеристики отличают тот или иной сорт топлива:
- Лингит – данный сорт топлива имеет рыхлую структуру и большой процент зольного остатка. Лингит используют на промышленных электростанциях. Для обогрева дома, данный вид топлива не подходит.
- Каменный уголь – имеет теплотворную способность 5500 ккал/кг. Процентное содержание углерода не менее 75%. Содержание золы от 2 до 4%. Каменным углем топят большинство бытовых котлов классического типа. Для оборудования газогенераторного типа, не подходит по причине влажности выше 20%.
- Бурый уголь – теплотворная способность находится в пределах всего 3000 ккал/час. При сжигании, образуется большое количество зольного остатка и коксующихся веществ. Влажность находится на уровне 50%. Бурым углем не рекомендуют топить бытовые котлы, по причине быстрого засорения дымохода и теплообменника.
- Антрацит – порог влажности находится в пределах 7%. Имеет высокие показатели удельной теплоты, равные 9000 ккал/час. Доля золы, уносимой газами из котла для угля, не более 7%. Антрацитом, производители отопительного оборудования, рекомендуют топить газогенераторные котлы. Уголь разделяется на несколько сортов по величине: кулак, орех, семечко.
Лучше всего, правильно топить котел углем антрацитом. Топливо имеет высокие теплотворные характеристики и небольшой процент зольности, что положительно сказывается на работе отопительного оборудования.
Можно ли топить угольными брикетами
Угольные брикеты изготавливают методом прессования мелких фракций (пыли). В качестве связующего элемента, используют специальные органические или минеральные составы. Последние, сильно увеличивают зольность топлива, но стоят дешевле. Наиболее востребованными считаются угольные брикеты, в которых в роли связующего вещества, выступает каменноугольная смола.
Отопление прессованным углём имеет следующие преимущества:
- Простота укладки в топочную камеру.
- Хорошая воспламеняемость.
- Высокие теплотворные показатели, идентичные антрациту.
- Простота хранения и транспортировки – брикеты имеют правильную геометрическую форму, поэтому их легче складировать, и они занимают меньше места.
Единственным недостатком прессованного угля, считается высокая стоимость, превышающая цену на кусковое сырье, приблизительно на треть. Преимуществом считается возможность топить котел на угле, без загрязнения продуктами горения.
Как топить угольной пылью
Вполне резонный вопрос, особенно, если в купленном угле много угольной пыли. Существуют три способа использовать мелкие остатки топлива:
- Применение специальной угольной горелки – подача пыли на горелочное устройство и сжигание, осуществляются под давлением. Топливо подается посредством вакуумной передачи. Сжигание ведется при постоянном притоке воздуха.
- Традиционный способ – котел разжигается дровами, после чего, протапливается любым углем крупной фракции. После этого засыпают пыль. Недостатком данного метода является вероятность взрыва, при высокой концентрации пыльных частиц в помещении.
- Самостоятельное изготовление брикет – пыль смешивают с опилками, в соотношении 50/50. В полученный состав добавляют воду, в таком количестве, чтобы замешанная смесь напоминала раствор для штукатурки. Из массы формируют брикеты и сушат.
Полученные брикеты закладывают по центру, прогоревших в течение 15 минут дров. После этого, при полной тяге включают вентиляторы для нагнетания тяги, до тех пор, пока теплоноситель не разогреется до 90°С. Дальше, закрывают шиберную заслонку. Закладки должно хватить на 4-5 часов работы.
Наиболее безопасным и эффективным методом сжигания пыли, считается способ с применением специального горелочного устройства.
Можно ли топить древесным углем
Древесный уголь имеет несколько весомых преимуществ перед каменным:
- Горение происходит практически без дыма и неприятного запаха.
- Не содержит химических добавок.
- Горит дольше каменного угля.
- Не рассыпается во время перевозки.
- Равномерно излучает тепло.
При всех этих достоинствах, древесный уголь имеет один серьезный недостаток. Стоимость килограмма покупного древесного угля, обойдется почти в 2 раза дороже, чем стоит каменный уголь. Несколько снизить стоимость сырья можно, наладив его самостоятельное производство. Для получения 1 тонны древесного угля, потребуется пережечь около 10 м³ древесины.
Как рассчитать расход угля
Расход угля в твердотопливном котле зависит от многих факторов. На затраты влияет:
- Отапливаемая площадь.
- Количество теплопотерь.
- Температура окружающей среды.
Точные затраты можно будет высчитать только после окончания отопительного сезона. Причем, в зависимости от зимы, средний расход угля на отопление, может варьироваться от 8 до 15 тонн (для здания в 200 м²).
Если произвести усредненные расчеты, основываясь на реальном опыте эксплуатации можно получить следующие данные:
- Затраты на сентябрь – октябрь, составят 1 ведро в сутки.
- Нормы расхода топлива в угольном котле с ноября по февраль, увеличатся до 10 ведер в сутки.
- В марте и апреле, потребуется сжигать 1-2 ведра в сутки.
Расчет расхода угля на котёл в 20 кВт, пользуясь вышеприведенными данными, покажет, что затраты в течение отопительного сезона, составят 580 ведер или 10-10,5 тонн.
Как уменьшить расход угля
Повышение нормы расхода угля, спустя несколько лет эксплуатации котла, встречается достаточно часто. Увеличение затрат связано в первую очередь с засорением теплообменника и дымоходной трубы сажей. Рекомендуется полностью прочищать дымоход и внутренние узлы котла, не реже чем 2 раза в год.
Чтобы уменьшить расход угля, требуется правильно топить котел. Чтобы сократить количество сажи, закладку топлива выполнять послойно – дрова-уголь. Такая укладка обеспечит максимальную теплоотдачу. Изменение расхода угля происходит, в зависимости от КПД котла. Следовательно, чем больше коэффициент полезного действия, тем меньше будут затраты топлива.
Еще одним способом уменьшения расхода угля, является топка исключительно качественным топливом. Дешевое сырье, бурый уголь, имеют большой процент недогара, быстро засоряют дымоход и теплообменник и в результате, обходятся дороже, чем антрацит.
Как правильно растапливать котел
Основные причины, почему не топится угольный котёл, сводятся к неумению правильно укладывать и растапливать топливо. Научиться этому несложно. Растопка происходит в несколько этапов:
- Внизу топочной камеры укладывается слой тонких лучинок и щепок. Сверху располагают небольшие дрова, в виде колодца или шалаша.
- Лучинки поджигают. Закрывают дверку топки, открывают поддувало. Чем сильнее открыта шиберная заслонка, тем быстрее будут прогорать дрова.
- После того как дрова прогорят, их засыпают углем мелкой фракции, толщина слоя 10-15 см.
- Через 20-30 минут, засыпают топливо крупной фракции, высотой слоя приблизительно 60 см. Перед закладкой стоит поворошить мелкий уголь, для предотвращения спекания массы.
Чтобы избежать усиленного возникновения сажи, топливо рекомендуют укладывать послойно, вперемешку с дровами.
Как очистить угольный котел от сажи
Почистить угольный котел от сажи намного сложнее, чем при топке обычными дровами. Суть проблемы заключается в том, что время горения, угольной фракции больше в 3-4 раза. За это время, продукты сгорания преобразовываются в спекшуюся массу.
В состав сажи входит негорючий остаток, превращающийся в процессе горения в шлак. Дополнительная проблема заключается в том, что под воздействием высоких температур, некачественный уголь приводит к усиленному образованию конденсата, кислоты, способной разъесть металл теплообменника.
Чистка котла проводится в несколько этапов:
- Необходимо убрать золу из зольника, камеры, расположенной сразу под топкой и представляющей собой вместительный ящик, закрытый герметичной дверкой. Зольник вынимают, золу высыпают.
- Чистка от шлака выполняется специальным инструментом, внешний вид которого напоминает изогнутое шило. Наплывы удаляются по периметру теплообменника и с колосников.
Помимо регулярной чистки котла, обеспечиваются меры по предотвращению усиленного сажеобразования. Главная причина, по которой теплообменник забивается сажей – это недостаточная температура сгорания топлива. Послойная укладка дров в вперемешку с углем, способна решить проблему усиленного сажеобразования.
На интенсивность образования сажи влияет температура, количество зольного остатка и примесей, а также влажность топлива. По этой причине, не рекомендуется применение бурого угля.
Как почистить дымоходную трубу котла на угле
Правильная эксплуатация отопительного оборудования, включает меры по уменьшению образований сажи в дымоходе при работе котла, а также регулярное обслуживание и чистку труб. В СНиП оговаривается необходимость проведения регламентных работ, по крайней мере, дважды в год.
Чистка труб осуществляется следующими способами:
- Метод механической очистки – правильная чистка дымовых труб осуществляется посредством специальной щетки. На стержень насажены гибкие пластиковые прутья. При необходимости, щетка удлиняется посредством подсоединяемых гибких планок. Чистка выполняется с крыши.
Сажа удаляется через специальные ревизионные колодцы. Самые большие слои сажи, скапливаются на поворотах и переходниках дымохода. Во время чистки, им уделяют наибольшее внимание. - Химические препараты для чистки – выпускаются в виде добавок к топливу. Достаточно поместить пакет в горящий уголь, чтобы эффективно прочистить дымоход. Химические средства используются в качестве профилактических мер и не способны полностью заменить необходимость в механической прочистке.
- Уменьшение выбросов сажи при сжигании угля. Предотвращение появления сажи, является лучшей мерой борьбы с отложениями на стенках дымохода. В качестве профилактики, используют несколько способов. Устанавливают уловитель сажи, обеспечивают необходимую температуру сжигания угля, изменяют конструкцию дымохода и устанавливают дефлектор для улучшения характеристик тяги.
Все перечисленные меры направлены на поддержание работоспособности, как самого котла, так и дымоходной трубы. Кислотный конденсат приводит к быстрому прогоранию теплообменника и дымохода.
С учетом появления кислотного конденсата, используются следующие марки нержавеющей стали для дымохода котла на угле: AISI 409, 310 и 316.
Правильная эксплуатация угольного котла включает: грамотный выбор топлива, растопку и поддержание горения в камере, предотвращение усиленного сажеобразования и регулярное обслуживание отопительного агрегата, и дымоходной трубы.
Источник