АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПОДАЧА ТОПЛИВА — ДА, КАКИЕ ПРОБЛЕМЫ!?…

Данную статью написали для монтажников, операторов котельных и владельцев котлов на твердом топливе, которые обслуживают котел самостоятельно.  

Рассказываем о нюансах работы котлов на твердом топливе: что и как делать, чтобы котел работал долго и без проблем.

Типы котлов и горелок 

Котлы с автоматической подачей топлива работают на угле или на биомассе (пеллеты, овсяные зерна, лузга подсолнечника, древесная щепа и др.). Среди угольных популярнее других котлы использующие в качестве топлива уголь «эко-горошек» (гранулы угля диаметром 5-25 мм.). 

Для сжигания топлива в котлах используют горелки: ретортные, лотковые или факельные. 85% установленных угольных котлов с автоматической подачей работают на ретортных или лотковых горелках — эти решения мы и рассмотрим.

Реторты или лотки — принцип действия

Системы подачи топлива у  разных производителей похожи: это мотор с редуктором, питающий шнек, нагнетательный вентилятор и сама горелка. Ретортная горелка сжигает уголь небольших фракций («эко-горошек») и пеллеты. Лотковые горелки универсальны и сжигают также порошкообразное топливо (гранулы угля меньше 5 мм) или смешанное топливо (например, смесь «эко-горошка» и овсяных зерен). У каждого типа найдутся и плюсы и минусы, давайте подробней. 

Ретортные горелки

Ретортные горелки состоят из чугунного колена (реторты) и чугунной решетчатой горелки, в которой сгорает топливо. Некоторые горелки оборудованы «зубчатым венцом», вращение которого перемешивает топливо, разрушает коксующийся шлак и распределяет топливо по тарелке реторты. 

Благодаря колену с изгибом 90 градусов, горелку устанавливают в середине камеры сгорания, поэтому боковые стенки котла нагреваются равномерно и не перегреваются. Конструкция увеличивает путь к бункеру с топливом и снижает вероятность возгорания топлива в податчике. 

Еще одно преимущество —  низкая чувствительность к возникающим отложениям в самом очаге: поступающие порции свежего топлива автоматически сбрасывают несгоревшее или спеченное топливо в зольник котла. 

Есть и обратная сторона — изгиб колена осложняет подачу и сжигание топлива, которое со временем оседает в месте изгиба. Осаждение и нагар накапливаются, уменьшая «горло» для движения топлива на пути к верхней части горелки. Это приводит к увеличению сопротивления шнекового питателя, преждевременному износу шнека и поломке штифта (срезного болта), защищающего шнековый питатель.  

Лотковые горелки

Лотковые горелки — это лоток из стали или чугуна, в который шнек подает топливо. 

Главное преимущество лотковых горелок — всеядность. Горелка сжигает большинство видов топлива  и топливных смесей, доступных на рынке. Топливо к очагу подается только в горизонтальном направлении и на меньшее расстояние по сравнению с ретортной горелкой.  Сопротивление питателя при работе шнека в этом случае минимальное. В то же время, короткое расстояние движения топлива и горизонтальная подача увеличивают вероятность обратного возгорания топлива в сторону  топливного бункера. Поэтому для таких конструкций организуют дополнительную защиту от обратного возгорания (группу пожаротушения) . 

Еще один недостаток — чувствительность к образованию спеченных веществ и отложений в горелке. Отложения  скапливаются в конце лотка горелки,  их труднее удалить автоматически — они будут удалятся только тогда, когда следующая порция топлива будет подана в горелку. 

Обратный поток тепла к бункеру (возгорание) 

Редкая но знакомая производителям авария — обратный поток тепла к бункеру. В 9 случаях из 10 — ситуация возникает по недосмотру самого пользователя котла. Также обратный поток тепла случается при поломке предохранительного шплинта, после чего прекращает вращаться шнек.  

Если бункер плотно закрыт, вентилятор работает, и ничто не препятствует движению дымовых газов из котла в дымоход, даже если шнек не вращается — опасаться нечего.

Обратный поток тепла (возгорание) — редкое явление в котлах с автоматической подачей топлива. Тем не менее, производители котлов оснащают системы подачи двумя ступенями безопасности, чтобы исключить подобную вероятность в принципе.

Первая ступень — датчик температуры, устанавливается на трубу подачи топлива: если температура превысит заданную, датчик сигнализирует контроллеру котла, чтобы тот решил проблему. Контроллер начинает непрерывно прогонять топливо через трубу, пока температура датчика не придет в норму. Интервал непрерывной подачи в котлах Galmet — 10 минут.

Если проблема остается, срабатывает термостатический клапан — из аварийного резервуара в трубу подается вода и ликвидирует возгорание в трубе податчика. 

Одна из причин возгорания топлива в баке — обратная тяга, которая возникает, если бункер оставили открытым или закрыли неправильно. Чтобы этого не произошло, некоторые производители оснащают крышку топливного бункера концевым выключателем. Когда крышка у бункера закрыта неплотно, датчик срабатывает и выдает предупредительный сигнал. Если не принять меры, контроллер остановит работу котла. 

Что делать, чтобы избежать возгорания? 

• Обеспечьте постоянную тягу котла, герметичное закрывание топливного бака и следите за состоянием прокладки крышки топливного бункера. 
• Проверяйте чистоту канала и камеру смесителя воздуха: пыль или зола попадают в смесительную камеру через сопла для обдува и со временем засоряют канал подачи воздуха вентилятором — в результате топливо горит неравномерно, КПД котла падает.
• Отрегулируйте параметры подачи топлива, если скорость подачи медленнее чем нужно и неправильно настроена подача воздуха в горелку — происходит более интенсивное сгорание топлива. Результат —  горение начинает двигаться вниз по горелке и уходит в трубу подачи топлива.
• Металл горелки также нагревается и нагревает трубу податчика, в результате появляется ложный сигнал тревоги, сигнализирующий обратный поток тепла.  Чтобы избежать ложных срабатываний, установите специальную негорючую прокладку, отделяющую горелку и трубу — прокладка не позволит передать температуру нагретой горелки трубе податчика.

Дым из топливного бака. 

Существует простой «домашний»  способ проверить качество дымоудаления котла: откройте дверцу котла — при правильной регулировке дым не выходит, даже если открыты все дверцы.

Если выхлопные газы (дым) выходят из топливного бака, это признак недостаточной тяги дымохода. Так случается, когда забит дымоход котла, или смеситель входящего воздуха для горения. Вторая причина — неправильные настройки управления котлом или банально неудачная конструкция котла. 

Еще одно замечание: при добавлении топлива в топку,  убедитесь, что горелка находится в состоянии покоя (вентилятор отключен и не создает избыточное давление в котле).

Сломанный штифт (срезной болт): причины. 

Частая причина остановки работы котла — ломается штифт (срезной болт), который соединяет двигатель со шнеком. Ниже возможные причины такой поломки:

• Топливо не рекомендованной фракции 
• Инородные тела в топливе (болт, камень, куски проволоки)
• Отложение (нагар) в горелке ретортного типа — нагар уменьшает диаметр канала для поступления топлива к горелке и увеличивает сопротивление шнека. Проблема легко выявляется: при отложении нагара на колене реторты, «хрустящий» звук при подаче топлива в горелку становится громче. Раз в год, перед началом отопительного сезона, очищайте колено податчика топлива к горелке. Если котел работает на пеллетах, в течение сезона процедуру лучше повторить — при использовании пеллет нагар образуется быстрее. 
• Повреждение шнека. Со временем витки шнека изнашиваются механически или разрушаются серой, содержащейся в топливе. В местах износа шнек не перемещает топливо а измельчает. Опилки или угольная крошка скапливаются в трубе податчика, увеличивая сопротивление шнека. Скорость износа шнека зависит от влажности используемого топлива, содержания серы в топливе и особенностей расположения котельной (в сыром подвале и без вентиляции срок службы оборудования сокращается). 
• Неправильная установка котла (для регулировки высоты и выравнивания системы подачи котла используется регулируемая ножка топливного бака).

Объем топливного бункера — маленький или большой? 

Топливный бак большего размера, в котором хранится недельный запас топлива для работы котла, или стандартный топливный бак, на 3-4 дня? Это вопрос комфорта, который каждый решает для себя сам.

Момент, на который хотим обратить ваше внимание: при обслуживании или ремонте топливный бак демонтируют или опустошают. В такие моменты большой бункер становится проблемой — необходимо удалить гораздо больше топлива чтобы пробраться к податчику.

Дефекты электроники 

В котельной, кроме самого котла, установлено вспомогательного оборудование, контролирующего работу системы: циркуляционные насосы и насосы ГВС, клапаны и распределительные коллекторы, электроника  группы безопасности. Случайные ошибки в работе оборудования приводят к сбоям в работе контроллера котла. Возможны и заводские неполадки оборудования — производитель признает допустимым, если на каждую 1000 изделий 30-50 контроллеров после запуска будут работать с ошибками.

При подключении устройств также случаются сюрпризы: короткое замыкание симистора — транзистора системы подачи топлива или двигателя вентилятора вызывает непрерывную работу питателя(шнека) или вентилятора. При постоянно работающем вентиляторе или шнеке контроллер котла подает сигнал ошибки и отключается.

Еще при неправильном подключении возможно повредить разъем, который подключает питание насоса к контроллеру. Это неприятно, но не смертельно: в таком случае насос подключают напрямую в розетку.

Иногда котел приобретают заранее, и потом он в котельной дожидается установки. Котел плотно закрывают мешком или пленкой: при перепадах температур образуется конденсат, в том числе и на элементах контроллера, которые потом выходят из строя. Если приобретаете котел заранее, подготовьте подходящее место для хранения — сухое и теплое со свободным доступом воздуха к контроллеру.

Старение элементов котла 

Периодически проверяйте котел, для безопасной и бесперебойной работы в предстоящем отопительном сезоне. В котлах со шнековым механизмом, питатель повреждается в течение 2-х лет: протирается или подвергается коррозии из-за воздействия серы и влаги. Если котел работает на топливе с низким содержанием серы (пеллеты или овсяные зерна), процесс коррозии будет минимальным. А вот при сгорании угля влажность топлива ускоряет коррозию шнека.

Тщательно смазывая соединения и трущиеся элементы устройства подачи топлива, возможно увеличить срок службы податчика до 10 лет. А если понадобится достать шнек из податчика для профилактики или ремонта, сделать это будет проще. 

И не только проще но и безопасней, без смазки шнек «закисает». Для демонтажа придется выбивать шнек из посадочного отверстия, рискуя повредить редуктор, который стоит гораздо дороже.

Тщательно очищайте теплообменник после окончания отопительного сезона. В период, когда котел не эксплуатируется, теплообменник котла должен постоянно вентилироваться: для этого откройте дверцы котла, и проконтролируйте поступление свежего воздуха в котельную. 

Соединение между котлом и дымоходом также подвергается коррозии и приводит к утечке продуктов сгорания (дымовых газов), снижая КПД работы котла. Чтобы избежать утечку дымовых газов из котла, контролируйте качество уплотняющих прокладок в местах соединения. 

Один раз в 2-3 года, замените двигатель устройства подачи топлива и вентилятор. Если такой возможности нет, разберите и почистите лопасти рабочего колеса вентилятора: загрязненные лопасти снижают качество работы вентилятора, емкость конденсатора и вызывают осевое биение ротора, со временем выводящее вентилятор из строя.

Заключение

Благодаря развитию конструкции и автоматики котлов, производители добились высокой теплоэффективности при использовании примитивных и доступных видов топлива, одновременно упростив использование котлов в бытовых условиях. Заботьтесь о котле, проводите профилактику перед каждым сезоном и отопление дома будет экономичным, комфортным и безопасным.

Дата: 03.10.2019

Назад в "Статьи"