Мир котлов
Назад

Устройство и принцип действия газовой горелки

Опубликовано: 22.06.2020
Время на чтение: 3 мин
0
60

Устройство горелки обеспечивает эффективность работы котла и полноту сжигания топлива. Как правило, газовые горелочные устройства для бытовых и промышленных агрегатов реализуются вместе с котлом. Это оптимальное решение, поскольку изготовитель котла не только профессионально рассчитает, изготовит и установить горелку, но и откалибруют ее работу.

Такой агрегат будет готов к работе с лучшими заводскими настройками. В том случае, когда приобретается и устанавливается горелка самостоятельно, могут появиться некоторые трудности, способны нарушить тепловой баланс и работоспособность источника тепловой энергии.

Для того чтобы этого не произошло, собственник должен тщательным образом подобрать ее под габариты топки и тепловую мощность котла.

Классификация горелок

Классификация горелочных устройств выполняют по способу сжигания и давлению газового топлива перед горелкой, варианту топливоподачи воздуха и месторасположению устройства в топочном пространстве.

По способу воздухоподачи они группируются:

  • бездутьевого типа, когда воздух поступает в топочную камеру благодаря разряжению создаваемого дымовой трубой или дымососом, устанавливаемого на выходе газового тракта из котла;
  • инжекционные, захватывают воздушные потоки благодаря скорости истечения струи газа из сопла;
  • дутьевые, использующие принцип принудительной воздухоподачи в топочную камеру центробежным вентилятором.

Горелочные устройства выпускают с работой для разных показателей по давлению газового топлива:

  • горелки низкого давления — до 6000 Па;
  • среднего — от 6000 Па до 0.3 МПа;
  • высокого — свыше 0.3 МПа.

Современные горелки, особенно работающие на котлах промышленного назначения, выпускаются с возможностью регулирования нагрузки от 10 до 100 %, поэтому для каждого устройства различают:

  • номинальную, для расчетной тепловой нагрузки;
  • максимальную;
  • минимальную.

При этом максимальная теплопроизводительность должна гарантировать устойчивую работу котлоагрегата и не допускать отрыв факела, а минимальная — стабильное горение с самой малой нагрузкой, не допускающей проскока пламени.

Кроме того горелки могут быть только газовые или газомазутные, которые способны работать на мазуте или другом жидком топливе.

Как устроена газовая горелка

Самыми распространёнными типами котловых горелок являются диффузионные, инжекционные, фитильные и комбинированные.

Первые модификации выполняют забор воздушных масс из окружающего пространства, который попадает в горелочное устройство за счет диффузии без поступления первичных потоков воздуха.

Процесс перемешивания происходит за пределами диффузионной горелки, то есть они работают по принципу газовой плиты. По конструкции это труба с просверленными отверстиями. Промежуток между отверстиями подбирают расчетным путем по скорости распределения огня от одного техотверстия к другому.

В конструкции инжекционных горелок вмонтирован инжектор — устройство подсасывающее воздух из топочной или котельного зала в рабочую полость горелки.

Немаловажная характеристика такой модификации аппаратов — коэффициент инжекции, который определяется как отношение объема воздуха, способного затягиваться горелкой к объему полного воздуха, необходимого для полноты сгорания топливовоздушной смеси.

Например, в случае, когда для полного сжигания 1 м3 газового топлива в инжекционной горелке требуется 8 м3 воздуха, а первичный воздушный объем равен 4 м3, то коэффициент инжекции будет равен: 4/8 = 0,5.

Устройство газовой горелки с принудительной воздухоподачей, выполнено таким образом, что воздух, нужный для процесса горения, поступает в камеру смешения при помощи дутьевого вентилятора. При этом газовоздушная смесь начинает образовываться в аппарате, а завершаются в топке котла и горит в коротком и не светящемся пламени.

Такие модификации зачастую называются двухпроводными или смесительными. Наиболее часто они работают на низком давлении как магистрального газа, так и системы воздухоподачи. Очень редко, такие конструкции рассчитываются для работы при среднем давлении в газовой магистрали.

Такая модификация горелочных конструкций предназначается для монтирования в топках котлоагрегатов, имеющий небольшой его объемом. Магистральный газ с давлением до 1400 Па следует в распылительное сопло и истекает из него через 8 отверстий Д= 4-5 мм.

Отверстия в такой конструкции располагают под углом 30 градусов к горелочной оси. В корпусе выполнены специализированные лопатки, закручивающие поток воздуха.

Поэтому, создает хорошую газовоздушную смесь, закручиваясь тонкими струйками с воздухом. Конструкция оборудована керамическим тоннелем с запальным отверстием.

Принцип работы комбинированных горелок

Комбинированные горелки — это наиболее совершенные устройства, используются только в агрегатах большой мощности и энергетических котлах, когда по технологии необходимо сжигать несколько видов энергетического топлива.

Они устанавливаются в случаях, когда имеется нестабильные поставки какого-то одного вида топлива:

  • имеются перебои в подаче магистрального газа либо транспортировка его осуществляется потребителям с низким давлением, и требуются срочно выполнить перевод котла на резервное топливо;
  • низкое потребительское качество газа, не способно обеспечить нужный температурный режим;
  • при ночном графике подачи газа в энергоустановке, когда существует режим ночного выравнивания суточного газопотребления в районе размещения источника тепловой энергии.

Различают несколько видов комбинированных горелок: газомазутные и газоугольные. Первые получили наибольшее распространение и, как правило, выпускаются с принудительной воздухоподачей как для среднего, так и высокого давления газа. Установка таких комбинированных аппаратов обеспечивает наибольший эффект, чем параллельная эксплуатация газовых и мазутных форсунок либо газовых и пылеугольных устройств в отдельности.

Такие модификации универсальных горелок устанавливаются по требованиям надежной и бесперебойной эксплуатации мощных промышленных или энергетических котельных, в которых остановка выработки тепловой энергии недопустима.

Эксплуатация бытовых горелочных устройств

В бытовой теплоэнергетике собственники, эксплуатирующие котлы зачастую сталкиваются с трудностью, когда не горит газогорелочное устройство агрегата, хотя параметры магистрального газа на вводе к абоненту соответствуют необходимым параметрам.

Зачастую это случается вследствие некачественного очищения подающего газового топлива. Он зачастую подается совместно с разнообразными мелкими частичками, которые забивают сопла .

На больших тепловых объектах эта проблема разрешается путем установки специальных фильтров, которые время от времени нужно обслуживать.

В бытовом секторе фильтры в магистральную систему газоснабжения могут устанавливать только газовые службы и контроля за их работой со стороны абонента нет. Поэтому в индивидуальных домовых котельных проблема разрешается путем ежегодной профилактической очистки горелки.

Эта процедура обязательная и по требованию завода-изготовителя проводится в процессе технического обслуживания газового котла обычно перед началом осенне-зимнего отопительного сезона.

Процедура очистки отнимает немало времени, поскольку требует существенной разборки котла, что должно быть выполнено в строгом соответствии с инструкцией изготовителя.

Процессы регулировки и замены газогорелочного устройства для котла, который находится на гарантийном обслуживании, выполняется соответствующим сервисным центром. Неправильное обслуживание горелки способно вывести из строя не только ее, но и отопительный котел в целом.

Автор:
Владимир Грач
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.