Особенности сжигания газового топлива в котлах

Производства пара и горячей воды осуществляется в котлах, номенклатура которых многообразна и зависит от тепловой мощности, параметров теплоносителя и вида используемого топлива. Котлы различают по следующим признакам:

по назначению—энергетические, отопительные, производственно-отопительные;
по материалу—чугунные и стальные;
по характеру теплоносителя — водогрейные и паровые;
по устройству топок - слоевые (для твердого топлива) и камерные (для жидкого и газового топлива);
по аэродинамическому режиму топки — с разрежением, с наддувом;
по перемещению газов и воды — газотрубные (жаротрубные и с дымогарными трубами), комбинированные и водотрубные;
по конструктивным особенностям — секционные, цилиндрические, вертикально-цилиндрические, горизонтально- и вертикально-водотрубные; вертикально-прямоугольные;
по движению водяного или пароводяного потока — с естественной, принудительной и комбинированной циркуляцией и прямоточные;
по транспортабельности — стационарные (на неподвижном фундаменте) и передвижные.Сегодня проблема выбора схемы газоснабжения котла уже потеряла былую актуальность и практически не зависит от необходимости предусматривать быстрый перевод котла на сжигание резервного вида топлива или же его работу только на основном — газовом.

Для котельного оборудования практически любой мощности разработаны принципиальные схемы резервного газоснабжения на пропан-бутановых смесях, включающие в себя смесительные установки.

Правильный выбор типа и конструкции газогорелочных устройств, их число и место установки в топке определяют экономичность, безопасность и долговечность работы котлоагрегата, а также количество выбросов в атмосферу с продуктами сгорания вредных веществ. При сжигании топлива должно быть исключено ударное воздействие факелов горелок на поверхности нагрева, а размер факела при любых режимах работы котла — меньше размеров топки.

Соприкосновение газового факела с поверхностями нагрева (экранами, секциями) приводит к его охлаждению, обрыву реакции горения, химической неполноте сгорания, вплоть до выделения сажистых частиц. И в то же время перегрев поверхностей в месте соприкосновения их с факелом может привести к образованию трещин и разрывов. Кирпичная кладка обмуровки также не выдерживает длительного воздействия пламени.

Газовые горелки при работе не должны сильно шуметь, а также не должны вызывать вибрацию котла. Горелки должны работать устойчиво во всем диапазоне изменения нагрузки котла без отрыва и проскока пламени и должны иметь устройство для надежного их розжига.

Для предохранения котлов от разрушения при возможном взрыве топки и газоходы должны оборудоваться предохранительными взрывными клапанами, а также автоматикой регулирования и безопасности. Автоматика регулирования в паровых котлах должна обеспечивать поддержание заданного давления пара, уровень воды в котле, разрежение в топке и постоянство соотношения «газ-воздух», а в водогрейных котлах — поддержание необходимой температуры горячей воды на выходе из котла по температурному отопительному графику.

Автоматика безопасности должна контролировать параметры работы котла и при аварийном отклонении их от допустимых значений быстро отключать подачу газа, что необходимо выполнять в следующих случаях:

при понижении или повышении сверх допустимых значений давления газа;
при погасании пламени;
при повышении температуры воды или давления пара в барабане котла или в сборном распределительном коллекторе выше допустимых;
при прекращении подачи электроэнергии;
при понижении давления воздуха перед горелками ниже допустимого уровня;
при недостаточном разрежении в топке котла;
при неисправности самой автоматики безопасности.