Горелка для котла на жидком топливе
Специфика горения жидкого топлива.
Процесс горения (химической реакции окисления) жидкого топлива имеет свою специфику, которую в той или иной мере стараются учитывать разработчики компаний, осуществляющих производство горелок для жидко-топливых теплогенераторов (печей, воздухонагревателей, водогрейных котлов на жидких видах топлива).
Во-первых, потенциальную энергию горючих компонентов жидкого топлива для начала реакции окисления необходимо повысить до определенного уровня, который обеспечивает самопроизвольное протекание горения, что может быть сделано путем нагрева и/или механического воздействия (повышение давления сжатием в дизельных двигателях, впрыск топлива в топочные камеры котлов/печей под давлением через форсунки с формированием турбулентного потока и т.д.).
Во-вторых, жидкая фаза топлива предельно затрудняет кислороду воздуха доступ к горючим компонентам, что вынуждает распылять и/или испарять жидкую фазу для обеспечения эффективного контакта горючих компонентов с окислителем.
В третьих, подача воздуха для окисления (горения) должна быть четко дозированной, поскольку:
- при недостатке воздуха происходит разложение углеводородов на легкие, термически разлагающиеся при достаточном количестве кислорода без особых проблем, и тяжелые углеводородные комплексы, сгорающие только в факеле пламени или выбрасываемые через дымогарные каналы и загрязняющие топку, дымоход и атмосферу. Кроме этого в дымогарных газах присутствует большое количество несгоревшего метана и окиси углерода СО, что снижает эффективность работы горелки котла, печи или воздухонагревателя;
- при большом избытке воздуха происходит охлаждение воздухо-топливной смеси, понижается энергия горючих компонентов и реакция окисления замедляется вплоть до полной остановки.
Т.е. основной задачей разработчиков любой компании, осуществляющей производство горелок для теплогенераторов на жидком топливе, является создание конструкции горелки для котла/печи/воздухонагревателя, которая обеспечит:
- подогрев топлива до температур, отвечающих оптимальной для распыления вязкости;
- максимально возможно эффективное распыление жидкой фазы;
- смешивание мелкодисперсной взвеси с определенным количеством воздуха и создание турбулентного потока, при котором процессы диффузии углеводородов в воздух наиболее интенсивны;
- розжиг воздухокапельной смеси тем или иным способом для повышения энергии горючих компонентов и старта химической реакции окисления.
Практически любое производство горелок для теплогенераторов на жидком топливе за рубежом и в нашей стране основано на этих принципах. Условным исключением можно считать производство горелок для печей на жидком топливе, в которых применяются не распылительные, а испарительные или газификационные горелки (см. о печах на жидком топливе здесь) (ссылка на Воздухонагреватели и печи на жидком топливе). Хотя в газификационных горелках используется схожий принцип распыления, но без принудительной подачи и дозировки воздуха – топливо разогревается в камере газификационной горелки, расширяется с увеличением давления и выбрасывается через сопло, инжектируя воздух через специальные отверстия.
Производство горелок для водогрейных котлов и воздухонагревателей на жидком топливе.
Горелка для котла или воздухонагревателя на жидком топливе (дизельном, отработанных маслах, мазутах, растительных маслах) в своей работе может использовать следующие способы распыления жидкой фазы:
- распыление топлива подачей под давлением через форсунки с помощью сжатого воздуха (горелка для котла с компрессором), пара или дутьевого вентилятора;
- механическое распыление топлива под давлением при впрыске через специальные форсунки с тангенциальными каналами;
- распыление (сброс) тонкой пленки топлива, получаемой под воздействием центробежных сил на стенках вращающегося «стакана» (ротационная горелка для котла).
Дутьевые, механические и компрессорные горелки для котлов, как правило, оборудуются специальной камерой преднагрева, в которой топливо подогревается до температур, обеспечивающих оптимальную вязкость для распыления. Ротационные горелки в силу специфики своей работы работают с дизельным топливом, отработанными маслами и мазутами без преднагрева, но более сложные в конструкции и менее надежные в работе из-за наличия вращающихся элементов.
Для бытовых теплогенераторов в основном осуществляется производство горелок, работающих только на жидком топливе. Для производств и коммунального хозяйства, работающих с мазутами, ряд компаний осуществляют производство горелок комбинированного типа – газомазутных, формирующих смеси из мазута и природного газа (см. мазутные котлы здесь).
Горелка для котла или воздухонагревателя может быть монотопливной (см. рис. ниже), ориентированной на работу с одним видом жидкого топлива (горелка для котла/воздухонагревателя на отработанных маслах CleanBurn), или мультитопливными, обеспечивающими эффективное сжигание двух-трех и более видов жидкого топлива (мультитопливная горелка для котла/воздухонагревателя SmartBurner, OMNI, DanVex, EnergyLogicи др.).
В монотопливных горелках для котлов камера преднагрева имеет одну фиксированную температуру или отсутствует вообще (горелки для котлов на дизельном топливе).
В то же время все дутьевые, механические и компрессорные мультитопливные горели для котлов обязательно оборудуются камерой преднагрева, где температура подогрева жидкой фазы устанавливается в зависимости от используемого в работе вида топлива (дизельное топливо зимнее без подогрева, лет нее с подогревом до 30-50 градусов, отработанные масла с подогревом до 80-140 градусов в зависимости от вязкости, дистиллятное печное топливо и керосин без подогрева и т.д.).
Компания «БиКомс Холдинг» реализует на рынке отопительных систем московского региона экономичные по расходу и эффективные по теплоотдаче котлы и воздухонагреватели на отработанных маслах, в которых используются монотопливные и мультитопливные горелки для котлов ведущих производителей мира. Любая горелка для котла/воздухонагревателя на отработке унифицирована и может быть установлена, как на новый котел/воздухонагреватель на отработанных маслах, так и на уже эксплуатируемое оборудование. Технически грамотно выбрать и установить котел, воздухонагреватель и/или горелку для котлов на отработанных маслах помогут специалисты «БиКомс Холдинг», имеющие большой опыт работы в этой сфере деятельности и высокую профессиональную квалификацию.
Словарь Ecoheat рекомендует к ознакомлению