ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ВОДОГРІЙНИХ КОТЛІВ СЕРЕДНЬОЇ ПОТУЖНОСТІ НА ТРІСЦІ ДЕРЕВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-180-3-56-62Ключові слова:
тріска деревини, водогрійний котел, коефіцієнт корисної дії, температура відхідних газів, коефіцієнт теплової ефективност, інтенсифікація теплообмінуАнотація
Проведено дослідження показників водогрійного котла потужністю 1800 кВт для спалювання тріски деревини. Проаналізовано літературні джерела щодо методик розрахунку водогрійних котлів середньої потужності на твердому біопаливі. Зазначено, що впровадження котлів на твердому біопаливі сприятиме заміщенню викопних видів палива, оновленню наявного обладнання для спалювання рослинної твердої біомаси, розвитку виробництва нового обладнання та його вдосконалення. Показано, що в сучасній літературі вкрай обмаль інформації щодо методів розрахунку котлів середньої потужності на твердій біомасі, а наявна інформація не систематизована і не узагальнена. Показано, що в Нормативному методі теплового розрахунку котлоагрегатів відсутня інформація щодо особливостей розрахунку котлів на твердій біомасі, а саме: відсутні рекомендації з розрахунку теплообміну в топці котла, в теплообміннику з інтенсифікованим теплообміном для котлів на твердій біомасі. Досліджено вплив частки виносу золи, коефіцієнта надлишку повітря, вологості деревини, коефіцієнта Аash на температуру димових газів на виході з котла і порівняно з даними експлуатації. Запропоновано особливості розрахунку водогрійного котла на трісці деревини. Порівняно розрахункові показники температури газів на виході з котла з даними, отриманими під час експлуатації. Показано, що в літературних джерелах обмаль інформації щодо рекомендованих значень теплової напруги дзеркала горіння для сучасних способів спалювання рослинної твердої біомаси. Вказано, що дослідження процесів спалювання твердої біомаси і розробка методик розрахунку, формування бази даних з необхідними для розрахунків коефіцієнтами є досить актуальним завданням.
Вказано, що на цьому етапі досліджень методику розрахунку теплообміну в топці котла, наведену в нормативному методі теплового розрахунку котлоагрегатів варто використовувати для розрахунку водогрійних котлів середньої потужності. Незважаючи на спрощення, закладені в математичну модель, результати розрахунків і даних експлуатації відрізняються несуттєво.
Посилання
Підготовка та впровадження проектів заміщення природного газу біомасою при виробництві теплової енергії в Україні. Практичний посібник, Г. Г. Гелетуха, Ред. Київ, Україна: Поліграф плюс, 2016, 104 с.
T. Nussbaumer, “Low emission biomass combustion in automated boilers for heat and power,” IEA Bioenergy, t. 32, 46 p. 2024. [Electronic resource]. Available: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2024/09/Nussbaumer_IEA-Bioenergy-Task32-Emissions-Report_2024_08_20.pdf .
Д. В. Степанов, і Л. А. Боднар, Енергетична та екологічна ефективність водогрійних котлів малої потужності, моногр. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2011, 151 с.
T. Zadravec, B. Rajh, and F. Kokalj, “CFD modelling of air stages combustion in a wood pellet boiler using the coupled modelling approach,” Thermal Science and Engineering Progress, vol. 20, December. 2020. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2020.100715 .
А. П. Фалендиш, О. В. Клецька, і Є. А. Бітюра, «Модель розрахунку твердопаливного котла невеликої потужності,» Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту, вип. 166, с. 185-190, 2016.
Г. Г. Гелетуха, “Науково-технічні засади виробництва енергії з біологічних видів палива.” дис. д-ра техн. наук, Інститут технічної теплофізики НАН України, Київ, 2021 р.
K. Ronewicz, T. Turzynski, and D. Kardas, “Design and distribution of air nozzles in the biomass boiler assembly,” Transactions of the institute of fluid-flow machinery, no. 125, pp. 13-28, 2013.
L. A. Bodnar, D. V. Stepanov, and A. N. Dovgal, “Experimental investigations of the energy and environmental indices of operation of a low capacity combined gas producer and hot-water boiler,” Journal of engineering physics and thermophysics, vol. 88, pp. 962-967, August, 2015. https://doi.org/10.1007/s10891-015-1271-x .
Л. А. Боднар, Д. В. Степанов, і Р. В. Сливко, «Експериментальні дослідження показників роботи теплогенератора потужністю 1500 кВт на соломі,» Наукові праці Вінницького національного технічного університету, № 1, 2017. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://praci.vntu.edu.ua/index.php/praci/article/view/497/494 .
М. М. Чепурний, Д. В. Степанов, і Є. С. Корженко, Теплові розрахунки парогенераторів. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2005, 155 с.
Л. А. Боднар, «Раціональні методи інтенсифікації теплообміну в газотрубних котлах,» Науково-технічний збірник «Сучасні технології матеріали і конструкції в будівництві», № 2, с. 93-98, 2018.
Л. А. Боднар, «Ефективність інтенсифікації теплообміну в теплогенераторі на щепі деревини,» Всеукраїнський науково-технічний журнал. Техніка, енергетика, транспорт АПК, № 4, с. 124-128, 2017.
M. Bosnjakovic, N. Veljic, and C. Soldan, “Influence of moisture content in wood chips on the boiler operation,” 7 th international conference Vallis Aurea: research&innovation, Pozega-Slavonia, Croatia, pp. 91-101, 2020. [Electronic resource]. Available: https://hrcak.srce.hr/omp/index.php/ftrr/catalog/view/18/17/1132 .
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 5
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
