Твердопаливний парогенератор

Твердопаливний парогенератор – це теплогенеруюча установка, яка використовує тверде паливо (вугілля, дрова, пелети, брикети, біомасу тощо) для нагрівання води до стану пари під певним тиском. По суті, це промисловий котел, спеціально розроблений для виробництва пари, а не гарячої води.

Де використовують твердопаливні парогенератори?

Сфера застосування твердопаливних парогенераторів досить широка, особливо в галузях, де є доступ до відносно недорогого твердого палива або де важлива енергетична автономність. Основні галузі використання включають:

Промисловість:

• Харчова промисловість: Для технологічних процесів, таких як стерилізація, пастеризація.
• Лісопереробна промисловість: Для сушіння деревини, виробництва ДСП та МДФ.
• Целюлозно-паперова промисловість: Для технологічних процесів виробництва паперу та целюлози.
• Текстильна промисловість: Для фарбування та сушіння тканин.
• Хімічна промисловість: У різних технологічних процесах, що потребують пару для реакцій, нагрівання тощо.
• Виробництво будівельних матеріалів: Для виробництва бетону, цегли, гіпсу.
• Теплоенергетика: У невеликих котельнях для виробництва теплової енергії для опалення та гарячого водопостачання, а також у складі когенераційних установок для одночасного виробництва тепла та електроенергії.
• Сільське господарство: Для сушіння зерна, опалення теплиць, виробництва комбікормів.

Принцип роботи твердопаливного парогенератора:

В основі роботи твердопаливного парогенератора лежить процес перетворення хімічної енергії, що виділяється при згорянні твердого палива, в теплову енергію, яка, в свою чергу, використовується для нагрівання води до стану пари. Загальний принцип роботи можна поділити на кілька ключових етапів:

1. Подача палива: Тверде паливо (вугілля, дрова, пелети, брикети, біомаса тощо) завантажується в камеру згоряння вручну або автоматизованими системами подачі.
2. Згоряння палива: У камері згоряння за наявності повітря (кисню) відбувається процес горіння палива. Інтенсивність горіння регулюється подачею повітря, що забезпечує оптимальне спалювання та мінімізацію викидів шкідливих речовин.
3. Теплообмін: Тепло, що утворюється в процесі згоряння, передається через стінки теплообмінника воді, яка циркулює в системі парогенератора. Конструкція теплообмінника може бути різною (трубчаста, жаротрубна тощо) і розраховується для максимальної ефективності передачі тепла.
4. Утворення пари: Нагріта вода досягає температури кипіння і перетворюється на пару. Пара збирається у верхній частині парогенератора (паровому просторі) під певним тиском.
5. Відведення димових газів: Продукти згоряння (димові гази) відводяться через систему димоходів, попередньо проходячи через системи очищення для зменшення викидів золи, сажі та інших шкідливих речовин в атмосферу.
6. Регулювання та контроль: Робота парогенератора контролюється автоматизованими системами, які регулюють подачу палива, повітря, рівень води та тиск пари для забезпечення стабільної та безпечної роботи.

Технічні характеристики твердопаливних парогенераторів:

Технічні характеристики твердопаливних парогенераторів залежать від їхнього призначення, потужності та виробника.

• Теплова потужність: Вимірюється в кіловатах (кВт).
• Паропродуктивність: Визначає кількість пари, яку парогенератор виробляє за одиницю часу, зазвичай вимірюється в тоннах пари на годину (т/год).
• Робочий тиск пари: Визначає максимальний тиск, вимірюється в барах (бар). Промислові парогенератори можуть виробляти пару низького та високого тиску.
• Температура пари: Температура насиченої або перегрітої пари, що виробляється парогенератором, вимірюється в градусах Цельсія (°C).
• Вид палива: Парогенератори можуть бути розраховані на спалювання одного або кількох видів твердого палива (вугілля, дрова, тріска, пелети тощо).
• ККД (коефіцієнт корисної дії): Відображає ефективність перетворення енергії палива в теплову енергію пари. Сучасні твердопаливні парогенератори можуть мати ККД до 80-90%.

Застосування твердопаливних парогенераторів в промисловості:

Парогенератори знаходять широке застосування в різних галузях промисловості, де потрібне виробництво пари для технологічних процесів.

• Харчова промисловість: Для стерилізації, пастеризації, приготування їжі, сушіння.
• Лісопереробна промисловість: Для сушіння деревини, виробництва ДСП, МДФ.
• Целюлозно-паперова промисловість: Для технологічних процесів виробництва паперу та целюлози.
• Текстильна промисловість: Для фарбування, сушіння тканин.
• Хімічна промисловість: Для різних технологічних процесів, що вимагають пару.
• Виробництво будівельних матеріалів: Для виробництва бетону, цегли, гіпсу.
• Теплоенергетика: У невеликих котельнях для виробництва теплової енергії та електроенергії (у складі когенераційних установок).
• Сільське господарство: Для сушіння зерна, опалення теплиць.

Переваги використання твердопаливних парогенераторів:

• Економічність: Вартість твердого палива часто є нижчою порівняно з газом або рідким паливом.
• Енергетична незалежність: Зниження залежності від поставок газу.
• Використання відновлюваних джерел енергії: Можливість використання біомаси (деревні відходи, солома).
• Надійність та довговічність: Правильно спроектовані твердопаливні парогенератори відрізняються тривалим терміном служби.
• Розвиток місцевої економіки: Створення робочих місць у сфері заготівлі, транспортування та переробки твердого палива.

Недоліки використання твердопаливних парогенераторів:

• Необхідність зберігання палива: Потрібні складські приміщення для зберігання достатнього запасу твердого палива.
• Витрати на транспортування палива: Вартість транспортування може бути значною, особливо для великогабаритного палива на великі відстані.
• Потреба в обслуговуючому персоналі: Для завантаження палива, контролю процесу горіння та обслуговування обладнання потрібен кваліфікований персонал.
• Викиди забруднюючих речовин: При згорянні твердого палива утворюються зола, сажа та інші шкідливі речовини, тому необхідні чистити систему.