Дизельная горелка является основным устройством котлов, работающих на жидком топливе: мазут, масла, солярка или дизеля. Обычно они функционируют в комплексе с системой воздухоподачи. Конструкция таких котлов более сложная и менее эффективная, чем у газовых котлов, поэтому такой вид источника теплоснабжения применяется в местах, где отсутствует система центрального газоснабжения. В целом эти котлы способны достигать высоких КПД, имеют хорошую теплоотдачу и надежную систему автоматики безопасности.
Содержание
Устройство и принцип работы
Из резервуара для хранения, солярку насосом подают на горелочное устройство. Для обеспечения нужного давления топлива, у насоса оборудована линия рециркуляции, чтобы сбрасывать невостребованную горелкой солярку. На подаче перед форсункой устанавливается система очистки топлива, состоящая из двух видов очистки, вначале оно проходит фильтр грубой очистки, где удаляются механические примеси, а уже перед самой горелкой, подогретая солярка до рабочей температуры проходит фильтр тонкой очистки.
Далее дизель поступает на форсунку, и, смешиваясь с воздухом, загорается от запальника, факел горит в камере сгорания, форма его регулируется специальными лопатками, создающими воздушный поток, закручивающий распыленные частички топлива. Перед форсункой установлены электроды, поджигающие топливовоздушную смесь. Процесс полностью контролируется приборами безопасности.
Подача воздуха производится принудительно вентилятором, датчики давления регулируют его объем. Топочная камера выполнена таким образом, чтобы обеспечить полное сгорание жидкого энергоносителя с рабочими температурами. Дымовые газы отводятся по газовому тракту дымососом, работа которого также автоматизирована по перепадам давления в тракте. Она регулируется воздушными заслонками и направляющим аппаратом дымососа.
Разновидности дизельных горелок
В отечественном котлостроении существует большое разнообразие дизельных горелок, которые применяются в зависимости от химического состава топлива и конструкции парогенераторов — водоводяных и пароводяных.
Классификация горелочных устройств по мощности: одноступенчатые, многоступенчатые и модулированные жидкотопливные горелки. Первые самые простые и недорогие устройства, имеющие единственный режим на полную мощность.
Среди многоступенчатых устройств наибольшее распространение получили двухступенчатые, работающие на полной или 50% мощности. Уровень автоматизации позволяет переходить от режима к режиму во время работы котла. При снижении потребления тепла горелка переходит на низкий режим, тем самым сглаживает температурные колебания в магистральной теплосети. Такая работа возможна с котлами, имеющими теплопроизводительность не выше 80 кВт.
Модулируемые — устройства с широким уровнем изменения мощности, способны плавно регулировать температурный режим. Ввиду высокоточной и сложной конструкции они используются для высокомощностных парогенераторов.
В комплект автоматики модульных горелок входят:
- Датчик по наличию пламени и контролю за горением;
- модуль управления системы подачи воздуха от вентилятора;
- система очистки топочной камеры;
- датчики температур и давления на контурах первичного и вторичного теплоносителя;
- датчики давления в топливной сети;
- приборы безопасности, клапаны-отсекатели и система сигнализации.
В случае аварийной ситуации датчики дают сигнал клапану-отсекателю, который прекращает подачу солярки в котел и возвращает его в бак по линии циркуляции. Одновременно звучит аварийная сигнализация, для оповещения оперативного персонала. Работа дизельной горелки и котлоагрегата в целом зависит от наличия постоянного источника электроэнергии, поэтому такие системы оборудуются резервным электропитанием.
Критерии выбора
Дизельная горелка для котла имеет широкое применение из-за 100 % автоматизации процессов сжигания жидкого топлива, доступности энергоносителя во всех регионах страны, отсутствия необходимости получения специальных разрешений и согласований на начало работ котельной на солярке. Поэтому рынок перенасыщен подобными устройствами и выбор его — не простая задача.
Основные параметры выбора дизельной горелки для котла:
- Наличие и тип топливного насос для горелки, он может не подойти для определённого вида топлива, например для вязкого мазута. Перед выбором устройства, проверяют технические параметры насоса по паспорту завода изготовителя на соответствие требуемых данных топливному сертификату качества от производителя.
- Принцип работы горелочного устройства, зависит от существующей схемы топливоподачи с системой очистки и подогрева или без. Первый вариант лучше и может подойти к большому списку жидкого топлива.
- Конструкция дизельной горелки, на предмет возможности ее установки в котлоагрегате. Соответствие требований производителя горелки с конструкциями котла.
- Тепловая мощность и степень автоматизации.
Общие правила эксплуатации
Перед тем как запустить горелку нужно внимательно ознакомиться с заводскими инструкциями и требованиями государственных правил в части безопасной эксплуатации котлов и горелок, работающих на жидком топливе.
Порядок пуска горелки на жидком топливе в эксплуатацию:
- Проверяют правильность и работоспособность электрических линий, систем заземления и безопасности котла.
- Проверяют и опробуют работу линий подачи дизельного топлива: насос, арматуру, приборы безопасности.
- Проверяют герметичность всех элементов топливоподачи, включая фильтры тонкой и грязной очистки. При наличии утечек их необходимо устранить.
- Удаляют воздух из системы топливоподачи через манометр на дизельном насосе. Не допускается работа пустого насоса более 5 минут.
- Удаляют воздух из котла и системы теплоснабжения.
- Проверяют на отсутствие утечек в котле и отопительном контуре.
- Проверяют работу схем автоматики и безопасности котла.
- Проверяют работу дымососа и вентилятора.
- Запускают в работу дымосос согласно производственным инструкциям и режимным картам котла.
- После вентиляции топки, при стабильных режимах котельного оборудования, запускают в работу горелочное устройство, регулируют расход топлива и воздуха для полного сгорания.
- Контролируют работу вспомогательного оборудования: насосов, дымососа, вентилятора.
- Проверяют работоспособность системы автоматики и безопасности.
- В случае нарушения режима работы котла, его останавливают в аварийном порядке, подачу солярки на котел прекращают.
Нюансы настройки и регулировки оборудования
Приобретение и установка горелки на котле – это начальный и не сложный этап. Для того чтобы котлоагрегат работал с паспортными показателями потребуется выполнить настройку горелочного устройства.
В процессе наладочных режимных работ должны быть установлены показатели:
- часовая теплопроизводительность котлоагрегата;
- часовой оптимальный расход солярки или другого жидкого топлива;
- часовой расход воздуха для обеспечения полноты горения топлива;
- режимные соотношения О2, СО, СО2, NOx в дымовых газах;
- последовательность операций по настройке и выходу горелки на рабочий режим, четко установленного производителем оборудования.
Примерный порядок настройки горелочного устройства:
- Устанавливают горелку в специальное отверстие во фронтальной части котла.
- Устанавливают форсунку на свое посадочное место.
- Монтируют диффузор и электроды зажигания.
- Подключают топливный трубопроводод и линию рециркуляции с солярочным баком
- Подключают электропитание.
- Устанавливают приборы безопасности и системы автоматический работы агрегата.
- Включают насос и выполняют пробный запуск устройства согласно заводским настройкам.
- Настраивают рабочие показания по давлению топлива, количеству дутьевого воздуха и положение диффузора.
- Устанавливают я показания газоанализатора для оптимальных концентраций СО, СО2, О2 в уходящих газах.
- После достижения рабочих параметров работы горелочного устройства, фиксируют показатели в оперативном журнале котлоагрегата.
- Главным признаком неправильной работы дизельной горелки для котла является черный или серый дым из дымовой трубы, в этом случае нужно проверить режимные данные и отрегулировать работу горелки заново.
Расход топлива
Это базовая величина для определения эффективности работы котлоагрегата в системе теплоснабжения. Для выбора горелочного устройства, потребуется знать этот показатель, чтобы агрегат работал без перегруза или недогруза. Поскольку в этом случае будет резка падать эффективность работы и КПД установки. Расход топлива для теплоснабжения жилых помещений зависит от многих параметров: отапливаемой площади, системы изоляции здания, количество этажей, материала стен и кровли, расчетной температуры холодного воздуха в зимний период, для отопительного района и еще много других параметров, учесть которые простому пользователю сложно, скорее всего, потребуется обратиться к специалистам.
Тем не менее существует прикидочные расчеты, для средней полосы России, например, в Москве: для нагрева 10 м2 площади дома, нужен 1 кВт котловой мощности. Мощность горелочного устройства выбирают с запасом, от 10 до 15 %. Таким образом для нагрева индивидуального жилого дома с общей площадью в 200 м2 потребуется горелка 23 кВт. Для того чтобы сделать конкретный выбор горелки, нужно знать тип котлоагрегата и состав печного топлива.
