В различных отраслях, особенно в процессах нагрева и производства энергии, промышленные горелки играют важную роль. Эти устройства действуют как сердце систем сгорания, выполняя задачу преобразования различных видов топлива в тепло и энергию. Правильный выбор горелки и понимание ее работы не только помогает повысить энергоэффективность и снизить затраты, но также имеет важное значение для обеспечения безопасности и сокращения выбросов загрязняющих веществ. В данной статье рассматриваются различные типы промышленных горелок, их принцип работы и основные компоненты, что позволит глубже понять эти важные промышленные инструменты. Также в статье упоминается одна из известных компаний-производителей горелок, которая может помочь Вам выбрать лучшую
Промышленная горелка
Промышленная горелка является одним из ключевых компонентов в отопливаемых системах и производства энергии, используемым для преобразования различных видов топлива в тепло. Данные горелки находят применение в различных отраслях, таких как нефтеперерабатывающие заводы, химическая промышленность, электростанции и системы центрального отопления. Правильная и эффективная работа промышленных горелок оказывает прямое влияние на энергоэффективность и снижение эксплуатационных затрат.
Виды промышленных горелок
Промышленные горелки классифицируются на несколько типов в зависимости от используемого топлива и их специфических возможностей. Далее рассмотрим различные виды этих горелок:
ГАЗОВЫЕ ГОРЕЛКИ
Газовая горелка – это устройство использует природный газ в качестве основного топлива. Природный газ благодаря своей доступной цене, чистоте и наличию является одним из самых популярных видов топлива для промышленных горелок. Эти горелки отличаются высокой энергоэффективностью благодаря полному сгоранию и высокой управляемости. Кроме того, выбросы загрязняющих веществ у газовых горелок значительно ниже по сравнению с другими видами горелок, что делает их идеальным выбором для применения в тех отраслях, где охрана окружающей среды имеет особое значение. Газовые горелки обычно используются в пищевой промышленности, нефтехимии, на электростанциях и в других отраслях, где требуется высокий уровень тепла.
ЖИДКОТОПЛИВНЫЕ ГОРЕЛКИ (Дизельные)
Дизельные горелки – эти устройства работают на жидком топливе, таком как дизельное топливо. Благодаря его легкой доступности и простоте хранения, дизельное топливо широко используется в районах, где доступ к природному газу ограничен, либо когда его цена является более экономичной. Дизельные горелки применяются для выработки тепла в котлах, печах и другом промышленном нагревательном оборудовании. В связи с особенностями используемого топлива, такие горелки требуют наличия продвинутого оборудования для оптимизации процесса сжигания и снижения выбросов загрязняющих веществ. Хотя уровень загрязняющих выбросов у этих горелок выше, чем у газовых, при правильных настройках можно значительно уменьшить их воздействие на окружающую среду.
ЖИДКОТОПЛИВНЫЕ ГОРЕЛКИ (Мазутные)
Мазутные горелки – эти устройства работают на мазуте, который является тяжелым топливом с высокой теплотворной способностью. Благодаря своей низкой стоимости и высокой энергоемкости, мазут используется в некоторых отраслях тяжелой промышленности, таких как нефтеперерабатывающие заводы, цементные заводы и электростанции. Мазутные горелки требуют наличия подогревательного оборудования, так как мазут имеет высокую вязкость при нормальной температуре и должен быть предварительно нагрет перед сжиганием, чтобы обеспечить его нормальный поток через трубопроводы и форсунки. Эти горелки производят значительно больше загрязнений по сравнению с газовыми горелками из-за особенностей используемого топлива.
КОМБИНИРОВАННЫЕ ГОРЕЛКИ
Комбинированная горелка – это устройство, предназначенное для сгорания более чем одного вида топлива, и может работать на нескольких видах топлива одновременно или по отдельности. Этот тип горелок идеально подходит для отраслей, где требуется высокая гибкость в выборе топлива. Например, в случаях, когда изменяется цена или доступность одного вида топлива, можно легко перейти на использование другого. Эти горелки оснащены сложными системами управления, которые контролируют одновременное использование и сжигание различных видов топлива. Комбинированные горелки обычно применяются в отраслях с комплексными процессами и высокой потребностью в оптимизации энергопотребления, таких как нефтеперерабатывающие заводы и электростанции.
Наиболее распространенный тип комбинированных горелок — это двухтопливные горелки. Они могут использовать два вида топлива, как правило, природный газ и дизельное топливо. Двухтопливные газодизельные горелки способны автоматически переключаться на сжигание дизельного топлива, когда природный газ недоступен. Данная функция не только повышает эффективность, но и предотвращает ненужные остановки производственных процессов.
Компоненты промышленной горелки
Промышленные горелки состоят из нескольких ключевых частей, каждая из которых играет важную роль в правильной и эффективной работе горелки. Ниже подробно описаны основные компоненты промышленных горелок:
Газовая рампа
Газовая рампа отвечает за подачу топлива и создание нужного давления и расхода перед горелкой. Газовая рампа включает в себя такие инструменты, как фильтр, регулятор, предохранительный клапан, главный клапан, реле давления, дроссельный клапан, датчик давления газа и т. д. Газовая рампа включает в себя насос, электромагнитный клапан, топливный регулятор и т. д.
Смесительное устройство
Смесительное устройство предназначено для подачи топлива в камеру сгорания горелки и его смешивания с воздухом. В зависимости от типа топлива (газ, жидкость или твердое топливо) эта система включает различные компоненты:
Газовые форсунки: В газовых горелках форсунки и газопроводы направляют топливо в камеру сгорания в необходимом направлении и под определённым положением.
Форсунки для жидкого топлива: В горелках на жидком топливе, таких как дизельное топливо или мазут, форсунки распыляют топливо в мелкодисперсном виде. Это обеспечивает лучшее смешивание топлива с воздухом, что способствует более полному и эффективному сгоранию.
Система подачи воздуха
Система подачи воздуха – один из важнейших компонентов горелки, обеспечивающий подачу воздуха или кислорода, необходимых для процесса горения. В состав этой системы входят следующие элементы:
Вентиляторы: Мощные вентиляторы подают воздух в горелку, где он смешивается с топливом для запуска процесса горения. Вентиляторы производятся в различных размерах и мощностях в зависимости от типа горелки и необходимого объема воздуха.
Заслонки: Заслонки используются для регулирования воздушного потока и могут управляться вручную или автоматически. Регулировка заслонок позволяет контролировать соотношение воздуха и топлива, что крайне важно для оптимальной работы и снижения уровня загрязняющих выбросов.
Воздушный канал: Промышленные горелки по конструкции делятся на моноблочные и двухблочные. В моноблочных горелках вентилятор подключен непосредственно к горелке, тогда как в двухблочных горелках вентилятор устанавливается отдельно и соединяется с горелкой через воздушный канал. В таком случае воздух, подаваемый вентилятором, поступает в горелку через канал.
Система розжига
Система розжига отвечает за запуск процесса горения. Она состоит из следующих компонентов:
Пилотная горелка: В крупных горелках для обеспечения первоначальной энергии, необходимой для запуска процесса горения, используются небольшие горелки, называемые пилотами. При запуске горелки сначала зажигается пилот, создавая относительно небольшое пламя. Затем подаётся основное топливо, и формируется основное пламя. Наличие пилотного пламени необходимо для безопасного начала горения. После того как основное пламя стабилизируется, пилот отключается.
-Запальные электроды: эти электроды создают искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь в пилотном клапане. В небольших горелках запальник не используется, а искровые электроды непосредственно зажигают основное пламя.
Система электропитания горелки
Данный раздел включает в себя силовую и управляющую цепи горелки. В её состав входят стартеры электродвигателей, контакторы, клеммные колодки, проводка, а также элементы защиты электронной системы горелки, такие как предохранители.
Система управления
Система управления является «мозгом» горелки и отвечает за мониторинг и регулировку всех процессов. В её состав входят следующие элементы:
Контроллеры: Аналоговые или цифровые контроллеры, которые следят за температурой, давлением, соотношением топлива и воздуха, а также другими рабочими параметрами. Они отправляют необходимые команды различным частям горелки и исполнительным механизмам в соответствии с текущими условиями.
Датчики: Датчики температуры, давления и концентрации загрязняющих веществ, которые передают контроллерам точные данные о состоянии горелки.
Сервоприводы и автоматические клапаны: Линейные приводы, сервомоторы и электромагнитные клапаны, которые управляют подачей топлива и воздуха на основе команд, полученных от контроллеров.
Система безопасности
Системы безопасности промышленных горелок играют ключевую роль в предотвращении несчастных случаев. В их состав входят следующие элементы:
Предохранительные клапаны: Клапаны, которые перекрывают подачу топлива в случае чрезмерного повышения или снижения давления.
Система обнаружения пламени: Эта система постоянно контролирует наличие пламени. Если пламя гаснет из-за технической неисправности или перебоя в подаче топлива, система перекрывает подачу топлива для предотвращения возможной опасности.
Реле давления: Эти устройства контролируют давление воздуха и топлива в горелке. При критическом снижении или повышении давления они останавливают работу горелки.
Системы аварийного отключения: Автоматические системы, которые отключают горелку при возникновении опасных ситуаций, предотвращая её дальнейшую работу.
Аварийная сигнализация и предупреждения: Системы, которые уведомляют оператора о любой неисправности или ненормальном изменении в работе горелки, предупреждая о возможных рисках.
Принцип работы промышленных горелок
Промышленные горелки, используемые в системах отопления и производства энергии, выполняют важную функцию преобразования химической энергии топлива в тепло. Работа этих горелок состоит из нескольких ключевых этапов, которые включают:
asgdagdhrherharhrhes
1- Подача воздуха
Первым этапом работы горелки является обеспечение достаточного притока воздуха. Для полного сгорания топлива необходим кислород, который поступает в горелку через систему подачи воздуха. В промышленных горелках эта система состоит из вентилятора и электродвигателя, которые нагнетают воздух в камеру сгорания. Оптимальное соотношение воздуха и топлива имеет решающее значение для эффективного горения, поэтому в горелках используются точные системы управления для регулировки этого соотношения.
2- Подача топлива
После обеспечения необходимого потока воздуха происходит подача топлива в камеру сгорания. Топливо, которое может быть природным газом, дизельным топливом, мазутом или их комбинацией, поступает в горелку через систему впрыска. В газовых горелках топливо вводится в камеру сгорания в газообразном состоянии, тогда как в жидкотопливных горелках, таких как дизельные или мазутные, топливо подаётся в жидком виде, обычно с использованием насоса и специальных форсунок для распыления в камеру сгорания.
3- Смешивание топлива с воздухом
В камере сгорания топливо и воздух полностью смешиваются. Этот процесс тщательно продуман для обеспечения оптимального сгорания. В газовых горелках топливо поступает в камеру сгорания в газообразном состоянии и соединяется с подаваемым воздухом. В жидкотопливных горелках топливо распыляется через форсунки в камеру сгорания, где смешивается с входящим воздухом.
4- Горение
После смешивания топлива и воздуха смесь поступает на стадию сгорания. На этом этапе система зажигания (запал или искровые электроды) используется для создания пламени и запуска процесса горения. Пламя образуется в камере сгорания и производит тепловую энергию.
5- Контроль и регулировка
Для обеспечения оптимальной и безопасной работы промышленные горелки оснащены современными системами управления. Эти системы постоянно мониторят температуру, давление, соотношение воздуха и топлива, а также другие важные параметры, внося необходимые корректировки по мере необходимости. Они могут автоматически реагировать на изменения условий эксплуатации, что позволяет системе функционировать в любых условиях с минимальными выбросами и максимальной эффективностью, а также предотвращает такие проблемы, как неполное сгорание или чрезмерные выбросы.
6- Выход дымовых газов
После процесса сгорания дымовые газы (такие как углекислый газ и водяной пар) выводятся из системы через дымоходы и выхлопные системы.
Промышленные горелки и устойчивое будущее
Промышленные горелки состоят из сложных компонентов и систем, предназначенных для эффективного производства тепла и энергии с минимальными выбросами. Ознакомление с различными типами горелок, включая газовые, дизельные, двухтопливные, мазутные и многотопливные, поможет вам сделать наилучший выбор в соответствии с вашими конкретными промышленными потребностями. Каждый тип горелки обладает уникальными характеристиками и преимуществами, что позволяет использовать их в различных условиях работы.
Кроме того, выбор и использование подходящей горелки требует учета таких факторов, как тип топлива, эффективность, безопасность и уровень загрязнения. Известные бренды, такие как Raadman, предоставляют качественные горелки и соответствующую техническую поддержку, что поможет вам выбрать и правильно использовать лучшие промышленные горелки. Учитывая все эти аспекты, вы сможете повысить производительность своих систем отопления и снизить эксплуатационные расходы