Промышленные горелки: выбор, типы, производители
- Как работает промышленная горелка
- Применение промышленных горелок
- Типы промышленных горелок
- Выбор промышленной горелки: критерии подбора
- Производители промышленных горелок
Промышленные горелки — устройства, предназначенные для сжигания топлива в различных тепловых установках. Подбор горелочного устройства для теплового агрегата непростой процесс, поскольку необходимо учесть массу критериев. Здесь мы приведем основные из них.
Оговоримся заранее: далее речь пойдет о наддувных (навесных, вентиляторных или турбированных) горелках — именно они в подавляющем большинстве случаев применяются в промышленных тепловых агрегатах. Атмосферные же горелки остаются, как правило, в бытовом сегменте, их мы рассматривать не будем.
Как работает промышленная горелка
Горелочное устройство устанавливается в камеру сгорания теплового агрегата (котла, печи, теплогенератора). Топливо и воздух подаются в горелку в определенных пропорциях. Воздух нагнетается вентилятором горелки, топливо проходит по газовой рампе или топливной линии. Топливо и воздух интенсивно перемешиваются в смесительном устройстве и воспламеняются искрой. Формируется факел, который разворачивается внутри камеры сгорания теплового агрегата.
Применение промышленных горелок
Горелочные устройства используются в:
- сушильных барабанах
- промышленных печах
- водогрейных, паровых, маслонагревательных котлах
- камерах сушки и окраски
- камерах полимеризации
- теплогенераторах и воздухонагревателях
- приточно-вытяжных установках
- зерносушильных комплексах
- инсинераторах и крематорах
- хлебопекарных печах
- вращающихся печах
- нагревателях жидкого теплоносителя (НЖТ)
- других тепловых установках
Типы промышленных горелок
Разберем наиболее распространенные классификации горелочных устройств.
По конструкции
В зависимости от конструктива можно выделить:
- Моноблочные промышленные горелки — вентилятор встроен в конструкцию горелки.
- Двухблочные — вентилятор вынесен в отдельный блок.
Как правило, двухблочные горелки это устройства большой мощности — ориентировочно с максимальной мощностью от 12 МВт. Модели максимальной мощностью поменьше на рынке представлены в моноблочном исполнении.
По типу топлива
Тут все просто: типы выделены по используемому топливу — газ, жидкое горючее, комбинированные устройства.
Газовые промышленные горелки. Как следует из названия, работают на природном газе. В стандартных исполнениях поставляются под работу на магистральном газе, по требованию заказчика поставляются с переходом на сжиженный газ.
Жидкотопливные промышленные горелки. Соответственно, работают на жидком горючем. Это дизельные и мазутные горелки, устройства на отработанном масле, печном топливе, на нефти.
Комбинированные горелки. Могут переходить с одного типа топлива на другой. Например, есть модели газ/дизель, газ/мазут, газ/мазут/нефть.
В зависимости от типа топлива, конечно, в конструктиве горелок промышленного оборудования присутствуют особенности — форсунки газовых горелок отличаются от жидкотопливных по своему устройству; различаются системы подачи топлива — подача газа регулируется параметрами газовой рампы; жидкое горючее подается специальным насосом, проходит через фильтры очистки; вязкое топливо подогревается и тому подобное.
По режиму работы
Возможность регулировать мощность во многом определяет эффективность и экономичность работы горелки. По типу управления/режиму работы горелки могут быть:
Одноступенчатые — работают в режиме вкл/выкл. То есть, когда включена, ее мощность может принимать только одно значение Фактически управление мощностью у них отсутствует.
Двухступенчатые, трехступенчатые — могут работать в либо на максимальной мощности, либо уменьшенной в два или три раза: выкл/низшая/максимальная, выкл/низшая/средняя/максимальная.
Плавно-двухступенчатые и прогрессивные — такие же, как ступенчатые, но переключение мощности между ступенями происходит плавно.
Модулируемые — мощность изменяется плавно, принимая любые значения в диапазоне от минимальной до максимальной. Оснащаются модулятором. Регулировка происходит автоматически по датчикам температуры, давления, внешним сигналам.
Модуляция при этом тоже бывает разная — электронная и механическая.
Газовая горелка Garant плавно-двухступенчатая/модулируемая (при установке ПИД-регулятора)
По длине огневой головы
В модельном ряду каждого бренда, как правило, есть модели с короткой огневой головой и длинной огневой головой. Разделение это довольно условное, конкретные длины голов у каждого производителя свои. Максимально допустимая длина головы горелки зависит от габаритов котла: сопло должно заходить вглубь камеры сгорания как правило на 10-25% (зависимо от конструкции агрегата). Слишком длинная голова может привести к к тому, что факел горелки не сможет правильно сформироваться, слишком короткая — к перегреву передней части топки.
Также есть модели не с фиксированной, а с регулируемой длиной головы — универсальной огневой головой, которую можно настроить под необходимые параметры.
По смешиванию топлива и воздуха
Еще один способ классификации горелок — по способу смешивания воздуха и топлива. Актуально только для газовых горелок.
- С предварительным частичным смешиванием — смешивание газа и воздуха частично происходит до того, как топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания.
- С предварительным полным смешиванием — смешивание газа и воздуха полностью происходит до того, как топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания.
- Диффузионные горелки — образование газовоздушной смеси и ее горение происходят почти одновременно.
Преимущество предварительного смешивания — быстрая реакция окисления, из-за которого факел у таких горелок более короткий, что требуется для некоторых типовых установок. Также горелки с предварительным смешиванием работают тише.
Выбор промышленной горелки: критерии подбора
Как подобрать горелку по графику рабочего диапазона (мощности и сопротивлению)
Приведем список основных параметров, по которым подбирается промышленная вентиляторная горелка:
1. Мощность теплового агрегата, на который устанавливается горелка (котла, теплогенератора, сушильного барабана и т.п).
2. Аэродинамическое сопротивление топки (сопротивления топки выхлопным газам, противодавления). Также параметр теплового агрегата.
Мощность горелки должна быть не меньше топочной мощности агрегата (или полной его мощности) с учетом аэродинамического сопротивления. Для учета этих параметров используется диаграмма мощности горелки.
На нашем сайте для каждой горелки данная диаграмма отображается внутри моделей, например, ниже приведем диаграмму для горелки Garant 20 G.M 20
Зеленая область — рабочая область горелки. На вертикальной оси диаграммы — аэродинамическое сопротивление теплоагрегата. На горизонтальной — его мощность. Возьмем, например, котел Polykraft Duotherm 150 — его аэродинамическое сопротивление по технической документации 1,9 мбар, мощность максимальная 150 кВт. Необходимо взять точку, где пересекаются эти 2 параметра. Если она находится внутри рабочей области горелки, то эта горелка вам подходит. Если точка правее и выше, не попадает в рабочую область — вам нужна горелка большей мощности. Если левее, то вам нужна горелка меньшей мощности. На картинке ниже мы нашли пересечение указанных параметров котла Polykraft Duotherm 150, точка пересечения находится внутри рабочей (зеленой) области горелки Garant 20 G.M 20, значит этот котел и горелка подходят друг другу.
3. Тип топлива. Газ магистральный, газ сжиженный, дизель, мазут, иные тяжелые виды топлива — при выборе вида горючего необходимо оценивать стоимость того или иного типа топлива в вашем регионе, стоимость его доставки, хранения (когда это жидкое топливо или сжиженный газ), цену и доступность расходников (например, топливных фильтров, форсунок).Если планируется использовать какое-то нестандартное топливо (например, отработку с собственного предприятия), необходимо предоставить данные о составе топлива, чтобы поставщик горелочного оборудования мог гарантировать стабильность работы устройства на нем.
4. Способ регулирования — одноступенчатый, двухступенчатый, прогрессивный, модулируемый (о разнице между ними мы рассказывали выше).
5. Для газовой горелки — минимальное давление подвода газа. Необходимо для правильного подбора газовой рамы. Уточняется у поставщика газа.
6. Высота над уровнем моря, средняя температура воздуха в месте установки. От этих параметров зависит плотность воздуха, при повышении данных характеристик снижается содержание кислорода в воздухе, а значит количество топлива, которое можно сжечь на определенной мощности, уменьшается. Грубо говоря, для выхода на одну и ту же мощность один и тот же котел на высоте 100 метров над уровнем моря надо оснастить горелкой одной мощности, на высоте 200 метров над уровнем моря — большей мощности. Рассчитывается это индивидуально.
Также необходимо учесть конструкцию теплового агрегата (реверсивная топка, трехходовая, вертикальная и т.п.), автоматику, которой оснащается горелка, габариты камеры сгорания для правильного формирования факела, диаметр сопла, параметры газовой рампы, комплектность (например, входит ли газовая рампа/контроль герметичности/система подачи топлива) и иные нюансы. Для некоторых производств необходимо соблюдать специфические экологические нормы — для них потребуется подбор горелки с LowNOx (низкими выбросами),
Мы можем подобрать промышленную горелку для практически любого теплового агрегата — от котла и теплогенератора до камеры полимеризации и путевых подогревателей нефти.
Производители промышленных горелок
Импортные горелки
Пожалуй, самое большое распространение на территории России получили итальянские горелки — такие бренды как Baltur, Ecoflam, Riello, Cib Unigas, FBR. Это качественное, надежное, оборудование, проверенное временем. В ассортименте как модели на газе, так и на жидких видах топлива.
Сейчас, однако, ценник на итальянские горелки, как и на любое европейское оборудование, очень высок — в связи с санкциями, из-за скачков курса валют и по другим экономическим и политическим причинам. Кроме того, срок поставки горелочных устройств и комплектующих к ним может достигать 6-9 месяцев.
Также стоит сказать, что на данный момент некоторые итальянские горелки уже не очень-то итальянские: кто-то использует комплектующие из Китая, кто-то целиком перенес в Китай производство, кто-то собирает оборудование в России и так далее. Но при этом стоимость остается высокой как за европейское оборудование
Газовая горелка FBR GAS XP 60/2 CE EVO
Российские горелки
Отечественное производство горелочных устройств в последние годы показывает себя с лучшей стороны: появились заводы, выпускающее оборудованние, неуступающее по качеству и функционалу европейскому. Российские промышленные газовые горелки при этом доступнее по цене, изготавливают и привозят их в разы быстрее.
Среди лучших, на наш взгляд, можем выделить следующие бренды, дилерами которых мы являемся:
Garant и Therminator — от завода производителя в г. Тула. Garant это моноблочные горелки на природном газе, дизеле, а также комбинированные, мощностью до 2,6 МВт. Therminator тоже выпускаются под газ и дизель, но есть модели в двухблочном исполнении и мощностью до 44 МВт. Совместимы как с тепловыми агрегатами европейского производства, так и с отечественным котельным оборудованием. У данных горелок микропроцессорные блоки управления и безопасности, производительные вентиляторные блоки, модулируемое регулирование 1:5, комплектующие Siemens / Lamtec / ОВЕН / Dungs / Термобрест.
ILKA — сибирский производитель, специализирующийся на выпуске горелок для работы на жидком топливе самого разного типа: от дизеля и мазута до нефти и газового конденсата. Модельный ряд до 6 МВт, запатентованные устройства подачи жидкого топлива, ступенчатое и модуляционное управление, электронный регулятор температуры топлива. Быстрая сборка, оперативная сервисная поддержка.
Если вы не знаете, какое горелочное устройство выбрать, обратитесь к нашим специалистам. Мы подберем и поставим горелку для решения ваших задач с учетом всех нюансов и требований.