Любов Виктор Константинович - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теплоэнергетики и теплотехники высшей школы энергетики, нефти и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.
Набережная Северной Двины, д.17, г. Архангельск, 163002, тел.:+7 (81-82) 21-61-75
Lyubov Viktor Konstantinovich - Doctor oftechnical sciences, Professor, Head of the Department of Power and Heat Engineering, Northern (Arctic) federal university named after M.V. Lomonosov.
163002 Arkhangelsk, Severnaya Dvina emb., 17, tel.:+7 (81-82) 21-61-75
Попов Анатолий Николаевич - кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники высшей школы энергетики, нефти и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.
Набережная Северной Двины, д.17, Архангельск, 163002, тел.:+7 (81-82) 21-61-75
Popov Anatoly Nikolaevich - PhD., Assistant professor of the department of Power and Heat Engineering, Northern (Arctic) federal university named after M.V. Lomonosov.
163002 Arkhangelsk, Severnaya Dvina emb., 17, tel.:+7 (81-82) 21-61-75
Попова Евгения Игоревна - кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники высшей школы энергетики, нефти и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.
Набережная Северной Двины, д.17, Архангельск, 163002, тел.:+7 (81-82) 21-61-75
Popova Evgeniya Igorevna - PhD., Assistant professor of the department of power and heat engineering, Northern (Arctic) federal university named after M.V. Lomonosov.
163002 Arkhangelsk, Severnaya Dvina emb., 17, tel.:+7 (81-82) 21-61-75
Цыпнятов Илья Игоревич - студент магистратуры по специальности теплоэнергетика и теплотехника «энергоменеджмент», высшей школы энергетики, нефти и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.
Набережная Северной Двины, д.17, Архангельск, 163002, тел.:+7 (81-82) 21-61-75
Tsypnyatov Ilya Igorevich - master's degree student of power and heat engineering " energy management»,, Northern (Arctic) federal university named after M.V. Lomonosov. Education: NARFU, 2020.
163002 Arkhangelsk, Severnaya Dvina emb., 17, tel.:+7 (81-82) 21-61-75
В статье рассмотрены конструктивные особенности и режимы работы водогрейных котлов КВм-4,0Д, проведен анализ их технико-экономических и экологических показателей при изменении теплопроизводительности в диапазоне от 0,32 до 1,15 от номинальной. Исследован фракционный состав топлив, золы и шлака. Проверена механическая прочность и истираемость гранулированного топлива, а также их изменение при прохождении гранул по элементам топливоподачи. Определено содержание горючих веществ в золе и шлаке, и влияние недожога горючих веществ в различных фракциях очаговых остатков на величину потерь тепла с механическим недожогом топлива. Проведен теплотехнический анализ древесных гранул. Определены составляющие теплового баланса. Предложены рекомендации по дальнейшему повышению энергоэкологических показателей водогрейных котлов, которые создают основу для совершенствования конструкций теплогенерирующих установок, работающих на древесных гранулах. После конструктивной доработки, связанной с монтажом дополнительной линии рециркуляции отработанных дымовых газов под колосниковую решетку, котлоагрегатыКВм-4,0Д обеспечили эффективное сжигание древесных гранул с технико-экономическими и экологическими показателями, превышающими показатели австрийских водогрейных котлов той же мощности. Учитывая, что в очаговых остатках данных котлов содержится значительное количество СаО и большое количество мелкодисперсных частиц, размером менее 45 мкм, данные пылевые частицы имеют повышенную опасность для здоровья обслуживающего персонала котельной. Для поддержания высоких техникоэкономических и экологических показателей работы котлов необходимо обеспечить периодический контроль плотности всех элементов газового тракта и системы золошлакоудаления, а также регулярную уборку производственных помещений. Выполненные исследования показали, что данные котлы не рекомендуется длительно использовать в режимах работы с низкой нагрузкой, так как такие режимы сопровождаются повышенными значениями эмиссии монооксида углерода, а, следовательно, и потерь тепла с химической неполнотой сгорания в связи с большими коэффициентами избытков воздуха.
The article considers the design features and operating modes of KVM-4.0D hot water boilers, analyzes their technical, economic and environmental indicators when changing the heat output in the range from 0.32 to 1.15 of the nominal value. The fractional composition of fuels, ash and slag has been investigated. Durability of the pellets have been tested as well as its change when the granules pass through the fuel supply system. The content of combustible substances in ash and slag and the effect of underburning of combustible substances in various fractions of combustion residues on the carbon loss have been determined. Thermal analysis of wood pellets was carried out. The components of the heat balance have been determined. Recommendations for further improving the energy and environmental performance of hot water boilers are proposed, which create the basis for improving the designs of heat-generating plants operating on wood pellets. After constructive revision associated with the installation of an additional line for recirculation of exhaust flue gases under the grate, the KVm-4,0D boilers ensured efficient combustion of wood pellets with technical, economic and environmental indicators exceeding those of Austrian hot water boilers of the same capacity. Considering that the focal residues of these boilers contain a significant amount of CaO and a large amount of fine particles less than 45 microns in size, these dust particles have an increased health hazard for the boiler house operator. To maintain high technical, economic and environmental performance of the boilers, it is necessary to ensure periodic monitoring of the density of all elements of the gas path and the ash removal system, as well as regular cleaning of industrial premises. The studies carried out have shown that these boilers are not recommended for long-term use in operating modes with low load, since such modes are accompanied by increased values of carbon monoxide emission, and, consequently, heat losses with chemical incompleteness of combustion due to high air excess ratios.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.