Автоматична подача пелет: як це працює на промисловому котлі

У спрощеному вигляді промислова пелетна схема виглядає так:

• основний склад палива (силос, окреме приміщення, біг‑беги на складі);
• проміжний бункер біля котла (оперативний запас пелет на кілька годин/днів);
• шнекова подача (один або кілька шнеків від бункера до пелетного пальника/горілки);
• пелетна пальник (або топка з вбудованою пелетною подачею);
• датчики рівня палива і температури;
• автоматика, що керує подачею, розпалом і потужністю котла.​

Усе це працює в режимі: «оператор задає потужність/температуру — автоматика сама вирішує, скільки пелет подати і коли». Ручна робота зводиться до періодичного поповнення бункера та чистки.​

Оперативний (проміжний) бункер біля котла
Цей бункер, з якого шнек безпосередньо подає пелети в пелетний котел. Його завдання — забезпечити:

• запас палива на добу–кілька діб роботи залежно від потужності;
• стабільну, керовану подачу без «провалів» і зависання гранул.​

Основні варіанти:

• Заводські металеві бункери (порошкове фарбування, конічне дно, інтегрований фланець під шнек). Використовуються у блочно‑модульних котельнях, котельнях малої/середньої потужності.​
• Індивідуальні бункери (зварні металеві, іноді з транспортним гвинтом, ворушителями). Актуальні для великих потужностей, коли потрібен об’єм у десятки тонн.​

Ключові моменти, на які завжди звертається увага при продажу:

• Конічне або пірамідальне дно — пелети повинні «стікати» до зони забору, а не зависати на полицях.​
• Достатній кут нахилу стінок (як правило, 45°+), щоб не утворювались «містки» з пелет.​
• Доступ для ревізії й чистки, можливість легко добратися до зони забору палива.

Основний склад пелет
Для промислових котелень часто організується окремий склад:

• силос/зовнішній бункер з пневмозавантаженням із фури;​
• ангар/склад із біг‑бегами, з яких пелети періодично подаються в оперативний бункер.​

Тут важливі стандартні вимоги:

• сухість і вентиляція приміщення;
• відрив пелет від землі (піддони, настили);
• можливість роботи навантажувача/транспортерів.​

Шнек (шнековий транспортер) — головна «жила», що з’єднує бункер з пальником.

Типова конструкція шнека

• сталевий або нержавіючий гвинт у трубі;
• електродвигун з редуктором, що обертає гвинт;
• фланці/кронштейни для підключення до бункера й пальника;
• іноді — гнучкі шнекові системи для складної траси.​

Переважно використовується двоетапна подача:

1. Головний шнек — від великого бункера в проміжний або безпосередньо до зони котла.
2. Дозувальний шнек — коротший, з точним контролем подачі в пальник.​

Такий поділ підвищує безпеку (складніше «протягнути» вогонь назад у великий бункер) і точність дозування.

Режим роботи шнека
Шнек не крутиться постійно «на максимумі». Автоматика керує ним за алгоритмом:

• котел «бачить» потребу в теплі (по температурі теплоносія або сигналу від системи управління);
• контролер запускає пальник і шнек на малу подачу, розпалює пелети;
• далі за температурою/потужністю шнек працює імпульсно: подача → пауза → подача.​

З точки зору експлуатації головне:

• щоб шнек не перезавантажував пальник пелетами (задимлення, недогорання);
• щоб при зупинці подача припинялася гарантовано (в тому числі при аваріях).​

Датчики рівня — очі котельні. Без них автоматична система може просто «висмоктати» бункер насухо, після чого котел піде в аварію через відсутність палива.

Які датчики застосовуються
У промислових системах використовують:​

• мінімальний рівень (нижній датчик) — сигналізує, що пелет мало, потрібно поповнити запас;
• максимальний рівень (верхній датчик) — захищає від переповнення бункера при автоматичному завантаженні;
• у великих силосах — кілька проміжних датчиків або ємнісні/ультразвукові сенсори для більш точної індикації.

Типи датчиків:

• механічні «прапорці»;
• поплавкові/маятникові;
• ємнісні/оптичні сенсори для більш «чистих» систем.​

На панелі керування оператор бачить:

• реальний стан по бункеру (нормально/мало/критично мало);
• сигнали тривоги при спрацюванні нижнього рівня (щоб встигнути замовити або підсипати пелети).​

Автоматичний розпал — одна з ключових переваг пелетних котлів над класичними твердопаливними.

Як відбувається розпал
Сценарій типовий:​

1. Контролер отримує команду «Старт» (за розкладом, по температурі, по зовнішньому сигналу).
2. Шнек подає в пальник невелику порцію пелет.
3. Вмикається електророзпал — найчастіше це:

• електричний ТЕН, що нагріває повітря або поверхню в зоні пелет;
• гарячий повітряний фен, що подає потік нагрітого повітря в камеру згоряння.​

4.Вентилятор забезпечує подачу повітря, гранули спалахують.
5.Датчики (температурний, фотосенсор полум’я) фіксують появу стабільного горіння.
6.Автоматика переходить у робочий режим, далі шнек і вентилятор працюють за алгоритмом модуляції потужності.​

Якщо розпал не вдався (немає полум’я в заданий час):

• подача палива припиняється;
• котел видає помилку й не намагається нескінченно «засипати» пальник.​

Це критично з точки зору безпеки й економії — немає ризику «засипати» топку сирими гранулами при невдалому старті.

Одна з основних побоювань у клієнтів — «чи не піде вогонь по шнеку в бункер?». У промислових системах це питання вирішене конструктивно.​

Типові елементи безпеки:

• розрив подачі (двоетапні шнеки, проміжна камера, гравітаційне падіння пелет) — вогонь фізично важко «передати» назад;​
• протипожежні клапани або водяні затвори на лінії подачі (для великих котелень);
• температурні датчики в зоні шнеків і бункера: при перегріві подача блокується, подається сигнал тривоги.​

Крім того, контролер стежить за:

• температурою котла й теплоносія (захист від перегріву);
• тягою (по тяго‑датчику або через контроль димових газів);
• станом електроживлення (при пропажі живлення система переходить у безпечний режим).​

У нормальній промисловій котельні ці речі закладаються в проєкт відразу, а не «потім».

1.Склад 1200 м² з пелетною котельнею 300 кВт.
Котел із бункером на ~5 тонн пелет, шнекова подача, автоматичний розпал. Оператор раз на 2–3 дні контролює рівень палива, раз на тиждень — чистка золи. Порівняно з ручним котлом у попередньому сезоні, економія не тільки в грошах, а й у людських годинах.

2.Тепличний комплекс.
Пелетний котел 500 кВт + великий зовнішній силос. Автоматична подача зі силоса в проміжний бункер, далі — дозувальний шнек у пальник. Завдяки автоматизації можна працювати по погодозалежному графіку, тримаючи температурні криві для рослин, а не «гратися» із дровами.

3.Фермерська котельня на агропелетах.
Пелетний котел з адаптованою горілкою під агропаливо, посилені шнеки й частіша чистка зольника. Організація правильного зберігання й подачі гранул із господарських відходів дала змогу суттєво знизити витрати на енергоносії при збереженні автоматизованого режиму.