Чи матиме повністю активний мазутний (газовий) пальник з чудовою продуктивністю таку ж чудову продуктивність згоряння при встановленні на котлі, значною мірою залежить від того, чи збігаються газодинамічні характеристики обох палив. Тільки гарне узгодження може забезпечити повну продуктивність пальника, досягти стабільного згоряння в топці, досягти очікуваної теплової потужності та отримати відмінний тепловий ККД котла.
1. Узгодження газодинамічних характеристик
Один повністю активний пальник подібний до вогнемета, який розпилює вогняну решітку в топку (камеру згоряння), забезпечує ефективне згоряння в топці та виділяє тепло. Ефективність згоряння продукту вимірюється виробником пальника. Вимірювання проводиться в певній стандартній камері згоряння. Тому умови стандартних експериментів зазвичай використовуються як умови вибору пальників та котлів. Ці умови можна підсумувати наступним чином:
(1) Потужність;
(2) Тиск повітряного потоку в печі;
(3) Розмір простору та геометрична форма (діаметр та довжина) печі.
Так зване узгодження газодинамічних характеристик стосується ступеня виконання цих трьох умов.
2. Потужність
Потужність пальника вказує на те, яку масу (кг) або об'єм (м3/год, за стандартних умов) палива він може спалити за годину після повного згоряння. Вона також дає відповідну теплову потужність (кВт/год або ккал/год). Котел калібрується для виробництва пари та споживання палива. Ці два показники повинні збігатися під час вибору.
3. Тиск газу в печі
У мазутному (газовому) котлі потік гарячого газу починається з пальника, проходить через топку, теплообмінник, колектор димових газів та вихлопну трубу і скидається в атмосферу, утворюючи флюїдний тепловий процес. Напір гарячого повітря, що утворюється після згоряння, протікає в каналі топки, подібно до води в річці, з різницею тиску (падінням, водяним напором) вниз. Оскільки стінки топки, канали, коліна, перегородки, жолоби та димоходи чинять опір (так званий опором потоку) потоку газу, що призводить до втрати тиску. Якщо напір не може подолати втрати тиску на шляху, потік не буде досягнутий. Тому в топці необхідно підтримувати певний тиск димових газів, який називається зворотним тиском для пальника. Для котлів без тягових пристроїв тиск у топці повинен бути вищим за атмосферний тиск, враховуючи втрати тиску на шляху.
Розмір протитиску безпосередньо впливає на потужність пальника. Протитиск пов'язаний з розміром топки, довжиною та геометрією димоходу. Котли з великим опором потоку вимагають високого тиску пальника. Для конкретного пальника його напір має велике значення, що відповідає великій заслінці та великим умовам потоку повітря. Коли змінюється дросель на впуску, об'єм повітря та тиск також змінюються, а отже, і потужність пальника. Напір малий, коли об'єм повітря малий, а напір високий, коли об'єм повітря великий. Для конкретного котла, коли об'єм повітря, що надходить, великий, опір потоку збільшується, що збільшує протитиск топки. Збільшення протитиску топки гальмує вихід повітря пальника. Тому необхідно враховувати це при виборі пальника. Його крива потужності має бути достатньо підібрана.
4. Вплив розміру та геометрії печі
Для котлів розмір топкового простору спочатку визначається вибором інтенсивності теплового навантаження печі під час проектування, на основі чого можна попередньо визначити об'єм печі.
Після визначення об'єму печі слід також визначити її форму та розмір. Принцип проектування полягає в тому, щоб максимально використовувати об'єм печі, щоб максимально уникнути мертвих кутів. Вона повинна мати певну глибину, розумний напрямок потоку та достатній час реверсу, щоб паливо могло ефективно горіти в печі. Іншими словами, полум'я, що викидається з пальника, повинно мати достатній час паузи в печі, оскільки, хоча частинки олії дуже малі (<0,1 мм), газова суміш запалюється та починає горіти ще до того, як її викидають з пальника, але цього недостатньо. Якщо піч занадто неглибока, а часу паузи недостатньо, горіння буде неефективним. У гіршому випадку рівень CO у вихлопних газах буде низьким, у гіршому випадку виділятиметься чорний дим, а потужність не відповідатиме вимогам. Тому, визначаючи глибину печі, довжина полум'я повинна бути максимально узгоджена. Для проміжного типу зворотного полум'я слід збільшити діаметр вихідного отвору та збільшити об'єм, що займається зворотним газом.
Геометрія топки суттєво впливає на опір потоку повітря та рівномірність випромінювання. Котел потребує багаторазового налагодження, перш ніж він зможе добре узгодити свою роботу з пальником.
Час публікації: 15 грудня 2023 р.
