Причины замены горелок на котлах и промышленных теплоагрегатах
Причины, по которым может потребоваться замена промышленных горелок, долгосрочные выгоды. Преимущества горелок производства завода Старорусприбор.
Сердцем любого промышленного теплоагрегата является горелка – устройство для образования смеси топлива с воздухом и подачи этой смеси в камеру горения. Очевидно, что горелочное устройство играет ключевую роль в работе любого котла или технологической тепловой установки. Со временем назревает необходимость замены этого дорогостоящего устройства. В этой статье мы рассмотрим причины, по которым может потребоваться замена промышленных горелок, а также обсудим долгосрочные выгоды, которые она может принести.
Основные причины замены промышленных горелок
Износ оборудования и снижение эффективности
Для максимальной эффективности работы теплоагрегата, горелка должна обеспечивать полное сгорание топлива за счет качественного его смешения с воздухом. Качественное смешение в свою очередь достигается конструктивными особенностями огневого узла горелки, позволяющими соответствующим образом организовать газовую динамику топливной смеси, обеспечивая при этом и остальные немаловажные характеристики горелки, такие как стабильный розжиг, стабильное горение во всем диапазоне регулирования, заданную геометрию факела.
Износ элементов огневого узла горелки, выражающийся в их выгорании, коррозии и/или деформации, является одной из причин появления химического недожога и нарушения геометрических параметров факела горелки.
Неполное сгорание, вызванное некачественным смешением или несоответствующей топке теплоагрегата геометрией факела, сопровождается повышенной концентрацией оксида углерода в составе уходящих газов. Кроме несоблюдения экологических норм и неэффективной работы теплоагрегата, со временем это также может привести к появлению сажевых отложений на его теплопередающих поверхностях, что в свою очередь дополнительно многократно снизит его эффективность.
Основные элементы огневых узлов горелок ГБЛ и ЖБЛ, а также ГБЛ-Комби производства завода Старорусприбор, подверженные повышенному тепловому воздействию, выполнены из жаростойкой стали, устойчивой и к различным видам коррозии. Это способствует сохранению эффективности работы наших горелок на протяжении времени, превышающем их срок заявленной службы.
В процессе эксплуатации газогорелочного устройства
износу подвергаются не только составные части горелки,
на которые оказывается тепловое воздействие от ее пламени, но и те, которые имеют в своем составе подвижные элементы. К ним относятся запорные и регулирующие клапаны, регулирующие заслонки и их приводы, регулирующие секторы, электродвигатель вентилятора, жидкотопливный насос. Особенно высока интенсивность износа этих элементов в горелках, имеющих позиционное регулирование, тем более если подбор их к теплоагрегату выполнен не совсем корректно, например с большим запасом по мощности. В этих случаях происходит более частое включение/выключение горелки или переход с одной ступени регулирования на другую.
Запасные части для замены изношенных элементов горелок довольно дорогие и не всегда доступны к приобретению, особенно если речь идет об импортных горелках. Работа изношенного оборудования не безопасна, а длительный простой теплогенерирующих установок по причине отсутствия запасных частей экономически не эффективен, это вынуждает собственников оборудования производить замену газогорелочного устройства целиком.
Горелки завода Старорусприбор лишены большинства этих недостатков. Плавное модулирующее регулирование мощности по ПИД-закону, заложенное в основу автоматики управления абсолютно всех по мощности газовых горелок ГБЛ, ГБЛ-Комби, а также довольно широкий диапазон регулирования, позволяет избежать тактования теплоагрегата, в случае даже если по каким-либо причинам горелка выбрана с большим запасом по мощности. Раздельное регулирование соотношения топливо/воздух позволило отказаться от наиболее часто изнашиваемого элемента – регулировочного сектора. Модификации горелок ГБЛ с частотным регулированием скорости вращения электродвигателя вентилятора снижает нагрузку на его подшипниковые узлы, тем самым продлевая его ресурс. Максимальная локализация производства горелок позволяет избежать проблем с поставками запасных частей, они всегда имеются в наличии на складе завода или партнеров, либо могут быть изготовлены в производстве в кратчайшие сроки.
Изменение нагрузки на котел
Нередки случаи, когда котел или другой теплоагрегат в силу определенных причин, недогружен. Но в какой-то момент у собственника оборудования появляется необходимость повысить производительность, а установленная горелка меньшей мощности не позволяет это сделать. Требуется замена существующей горелки на горелку большей мощности, соответствующей номинальной мощности котла. При этом задача иметь возможность работать на первоначальной меньшей мощности также остается актуальной.
Другой случай. Известно, что перевод парового котла в водогрейный режим увеличивает его теплопроизводительность, а мощности установленных горелок не всегда достаточно. Для максимально эффективного использования котла после такого перевода также потребуется замена горелок.
Бывают и обратные случаи - нагрузка на котел стала значительно меньше его номинальной производительности, а изначально установленные горелки имеют очень скромный коэффициент рабочего регулирования. Котел вынужден работать с очень частым отключением горелки и последующими ее запусками, что сильно снижает ресурс котла и горелки. В этом случае также требуется установка горелки меньшей мощности, либо горелки, имеющей более широкий диапазон рабочего регулирования.
Горелки завода Старорусприбор с успехом справляются с рассматриваемыми задачами: обширный мощностной ряд горелок обеспечивает потребности заказчиков, имеющих промышленные котлы и технологические теплоагрегаты малой и средней мощности, высокий коэффициент рабочего регулирования позволяет работать в широком диапазоне производительности котла.
Замена котлов
Установка новых котлов как правило происходит вместе с заменой горелок. Новые котлы подбираются с учетом современных требований к безопасности и экологичности, и старая горелка может не соответствовать этим требованиям. Замена горелки обеспечивает оптимальную работу новой системы и гарантирует соответствие современным стандартам. Однако если котел меняется на такой же или аналогичный по всем параметрам, то прежняя горелка может оставаться в эксплуатации, если она отвечает всем требованиям и исправна.
Завод Старорусприбор выпускает горелки как для современных жаротрубных реверсивных и трехходовых котлов – в длиннофакельном исполнении, так и для водотрубных котлов, имеющих в основном короткие топки – короткофакельные горелки. Кроме того, эти горелки применимы и для котлов «старого фонда», при этом они также отвечают всем современным требованиям безопасности и экологичности.
Автоматизация и повышение управляемости
Современные требования к автоматизации систем генерации тепловой энергии значительно возросли. Но автоматика котлов, особенно в регионах, зачастую оставляет желать лучшего. Если функции безопасности она еще как-то выполняет, то о регулировании параметров работы котла и горелки, иногда речь вообще не идет, в основном все происходит в ручном режиме. Многие горелки и котлоагрегаты в целом работают еще в позиционном режиме управления. Ремонт или модернизация таких систем либо невозможны ввиду отсутствия необходимых запасных частей из-за снятия их с производства, либо возможны, но не целесообразны, т.к. стоимость такой модернизации или ремонта порой сопоставимы с приобретением нового оборудования, тем более что потенциал самого горелочного устройства для дальнейшей модернизации почти всегда уже исчерпан.
Здесь хочется отметить горелки завода Старорусприбор, оснащенные автоматикой управления «Менеджер горения» собственной разработки и производства, обладающей функциями управления не только горелкой, но и котлом, такими как регулирование мощности котла по температуре или давлению пара, используя встроенный ПИД регулятор, поддержание заданного разрежения в котле или за котлом по сигналу от датчика разрежения. Также доступно управление горелкой и в ручном режиме или с верхнего уровня автоматизации котла дискретными сигналами, заданием тока 4-20 мА или через интерфейс RS-485. Менеджер горения обладает преимуществами простой настройки через интуитивно понятный интерфейс, гибкости конфигурирования параметров, работы с различными типами датчиков, наличия различных типов выходных сигналов управления. Все это позволяет существенно повысить управляемость и надежность системы, что особенно важно в условиях модернизации или увеличения требований к эксплуатации оборудования.
Замена старых горелок на новые модели с улучшенными системами автоматизации обеспечивает стабильную и безопасную работу котлов, снижая эксплуатационные риски и увеличивая общую эффективность.
Долгосрочные выгоды от замены горелок
Замена промышленных горелок на современные модели приводит к значительным экономическим и эксплуатационным выгодам, достигаемым за счет снижения затрат на топливо, улучшения безопасности и надежности работы системы, а также повышения соответствия современным экологическим требованиям. Кроме того, новые горелки с усовершенствованными системами автоматизации и управления обеспечивают оперативный удаленный контроль и оптимизацию работы котельных.
Заключение
Замена промышленных горелок продиктована необходимостью поддержания высокой эффективности, созданием оперативного резерва и повышением безопасности работы систем генерации тепловой энергии. Основные причины замены включают износ оборудования, изменение эксплуатационных нагрузок, необходимость модернизации системы и потребность в повышении уровня автоматизации. Переход на современные модели горелок обеспечивает экономическую выгоду, повышает надежность и позволяет соответствовать высоким стандартам промышленной безопасности.