Бытовые отопительные котлы. Сборник статей
Читать онлайн книгу.
экономичности водогрейных котлов и их экологических характеристиках, а также рекомендации по оценке мощности выбросов в атмосферу токсичных загрязнений.
Во вторую – основную – часть мы добавили новинки и внесли изменения в программу котлов отечественных и зарубежных производителей на всех видах органического топлива.
Каталог составлен в алфавитном порядке: сначала идут зарубежные производители котлов, затем – отечественные. Для каждого производителя или представительства иностранной фирмы в России приведены адреса и контактные телефоны, а в некоторых случаях – дополнительная информация об истории котлостроительной фирмы и особенностях ее продукции.
Часть 1. Теоретические основы
Уникальность географического расположения России, при котором около 27 % добываемых энергоресурсов тратится на отопление, предопределила развитие отопления как отрасли.
1. Топливо и основы горения
Как правило, в качестве первичной энергии для водогрейных котлов используют различные виды органического топлива. По агрегатному состоянию все виды органического топлива делятся на газообразное, жидкое и твердое.
Газообразное топливо – это, прежде всего, природный газ. На долю России приходится примерно 1/3 всех разведанных запасов природного газа, поэтому на большей части нашей территории (европейская часть, Западная Сибирь, Урал и др.) в крупных городах газ доступен, а цена его (с учетом высоких потребительских качеств) сравнительно невысока.
Природный газ состоит, главным образом, из метана СН4, а также небольшого количества более тяжелых углеводородов: этана С2Н6, пропана С3Н8, бутана С4Н10 и др.
Газ некоторых месторождений, кроме углеводородов, содержит и другие горючие компоненты: водород Н2 и оксид углерода СО. Из негорючих компонентов в состав газа входят азот N2 и диоксид углерода СО2.
В табл. 1 приведены технические характеристики природного газа из нескольких месторождений Российской Федерации.
Таблица 1. Состав и плотность газов основных газовых месторождений
При добыче нефти, как правило, приходится иметь дело с попутными газами, в которых значительно меньше СН4, но зато количество тяжелых углеводородов составляет уже десятки процентов. Количество и качество попутного газа зависят от состава сырой нефти и ее стабилизации на месте добычи (только стабилизированная нефть считается подготовленной для дальнейшей транспортировки по трубопроводам или в танкерах).
Кроме природных и попутных газов, в промышленности иногда используются различные искусственные газы. На предприятиях металлургической промышленности (доменное производство и коксовые печи) образуется большое количество низкокалорийного доменного газа (Qri = 4,0–5,0 МДж/м3) и среднекалорийного коксового газа (Qri = 17–19 МДж/м3), содержащего Н2, СН4, СО и другие горючие газообразные компоненты.
Таблица 2. Состав и плотность промышленных газов
В некоторых странах, не столь богатых природным газом, как Россия, существует целая отрасль промышленности, занятая производством генераторных газов, часто называемых синтезгазами. Разработаны методы и создано оборудование для получения удобного при использовании в быту топлива путем газификации твердого органического топлива: угля, сланцев, торфа, древесины. В случае применения в качестве окислителя обычного воздуха получают низкокалорийный (3–5 МДж/м3) газ, а газификация на кислородном дутье позволяет получить среднекалорийный газ с Qri = 16–17 МДж/м3. Такой газ, в отличие от низкокалорийного, можно применять не только на месте получения, но и транспортировать на некоторое расстояние. Состав генераторного газа определяют исходное топливо и технология его газификации.
Однако в условиях российской действительности, при сравнительно низких ценах на природный газ, все виды генераторного газа оказываются неконкурентоспособными по сравнению с природным. Тем не менее в некоторых случаях (при отсутствии вблизи объекта газовых магистралей или необходимости утилизировать содержащие органические вещества отходы производства) практикуют установку газификаторов с воздушным или паровоздушным дутьем для получения газовой смеси, содержащей Н2, СО и небольшое количество углеводородов, что позволяет обеспечить газообразным топливом отопительные котлы с автоматизированными горелками и высоким КПД.
Во второй половине прошлого века в промышленном масштабе было налажено производство сжиженного природного газа (СПГ) – топлива, которое на первой и последней стадиях своего существования является газом, но при транспортировке и хранении ведет себя как жидкое топливо (обеспечивая тем самым широкий рынок для реализации на огромных территориях, куда невозможно или нецелесообразно прокладывать газовую магистраль). Получается СПГ путем сжижения природного газа за счет охлаждения его до температуры