Снижение шума, вызываемого вентиляторными горелками.

Производимый горелкой шум в основном идёт от трёх источников:

· насосы в насосном агрегате;

· вентилятор;

· факел.

Для ограничения шума следует устанавливать горелку в звукоизолирующий кожух, а насосы, по возможности, на эластичные виброгасители отдельно от горелки.

Упомянутый в каталоге RIELLO в разделе аксессуаров к горелкам, звукопоглощающий кожух изготовлен из звукопоглощающего материала (лёгкие материалы поглощают преимущественно высокочастотные шумы, а тяжёлые - преимущественно низкочастотные шумы).

Этот кожух предназначен для моноблочных горелок, и позволяет снизить шум от вентилятора, топливного насоса и частично от факела.

На рис. 75 изображён такой звукопогло­щающий кожух.

Рисунок 75. Звукопоглощающий кожух для вентиляторных горелок

Первичным и основным источником шума в блочных горелках является, отдельно устанавливаемый, вентилятор. Звуковые волны от работающего вентилятора распространяются по воздуху во всасывающий и подающий воздуховоды.

Для того, чтобы понизить уровень шума, требуется вентилятор с высокой производительностью и небольшой скоростью вращения. Рабочая точка этого вентилятора должна находиться на устойчивом участке характеристической кривой. При установке вентилятора необходимо использовать антивибрационные подставки. Соединения вентилятора и воздуховодов должны быть выполнены из антивибрационных переходников. Сечение воздуховодов должно меняться в непосредственной близости от вентилятора.

Угол перехода должен быть не более 15°. Различные элементы системы воздухо-снабжения (заслонки, воздухоподогреватели и др.) должны устанавливаться на расстоянии не ближе 3 диаметров от вентилятора.

Если требуется очень сильно снизить шум, производимый системой, внутри всасывающего воздуховода можно установить специальные глушители. Они представляют собой перегородки, из звукопоглощающего материала. Надо помнить, однако, что при установке таких глушителей в системе возможна потеря давления. Поэтому их следует применять только в случае острой необходимости.

Есть ещё одно техническое решение, как ограничить звуковое излучение. Оно состоит в том, чтобы "одеть" вентилятор в специальный звукопоглощающий кожух.

В любом случае: применяя одно из вышеперечисленных технических решении (звукопоглощающий бокс, глушитель или кожух) убедитесь в том, что потери напора находятся в допустимых пределах.

Следует также принимать во внимание, что в различных странах существуют предельные нормы уровня звукового излучения в быту и промышленном производстве.

 

 

Промышленные горелки, оптимизация процесса горения.

В этом разделе мы рассмотрим горелки RIELLO для промышленного использования. В них применяются некоторые новые технологии, ведущие к оптимизации процесса горения и управления. Концерн RIELLO производит три серии промышленных горелок для разных областей применения и с разными мощностными диапазонами. Отличительными особенностями являются модуляционный режим работы и возможность создания на базе этих горелок современных систем производства тепловой энергии с автоматическим дистанционным контролем и управлением. Это горелки серий MB, 71, ER.

 

Серия MB

Промышленные моноблочные горелки серии MB покрывают диапазон мощностей от 2,375 до 10 МВт. и имеют четыре типоразмера: 4; 6; 8; 10 МВт

В качестве топлива в горелках серии MB используется дизельное топливо и газ. Причём газ может быть природный или сжиженный нефтяной (пропан-бутан). Кроме того, выпускаются горелки с комбинированным использованием топлива, (соответственно: дизельное топливо - природный газ и дизельное топливо - сжиженный газ). При необходимости все типоразмеры горелок MB могут быть произведены в исполнении с пониженными выбросами оксидов азота NOx. Отличительные особенности:

· компактность;

· низкий уровень шума;

· хорошие эргономические характеристики; простота монтажа и обслуживания.

Область применения

Горелки серии MB, как правило, устанавливаются на водогрейные и паровые жаротрубные котлы теплофикационного или промышленного назначения.

 

Рисунок 76. Моноблочная горелка серии MB

 

Серии TI-ER

Промышленные блочные горелки серии TI покрывают диапазон мощностей от 0,93 до 13 МВт и выпускаются в пяти типоразмерах 10; 11; 12; 13; 14.

Промышленные блочные горелки серии ER покрывают диапазон от 2,5 до 20 МВт. и выпускаются в шести типоразмерах 4; 6; 9; 12; 16; 20.

В качестве топлива в горелках серий TI и ER используются: газ (природный и сжиженный нефтяной), дизельное топливо, мазут. Кроме этого выпускаются двухтопливные горелки (газ - дизельное топливо, газ - мазут).

 

Рисунок 77. Блочная горелка серии TI

Рисунок 78. Блочная горелка серии ER

 

Горелки серий 71 и ER являются блочными, т.е. в отличие от обычных горелок комплектуются из нескольких отдельных блоков: голова горелки, дутьевой вентилятор, пульт управления и газовая рампа и/или блок подготовки жидкого топлива. Благодаря этому становится возможным подбирать комплект оборудования, наиболее точно отвечающий требованиям заказчика.

Отличительные особенности горелок серии TI – ER:

· возможность использования для горения воздуха с температурой 150°С;

· низкий уровень шума;

· возможность использования горелок в экстремальных условиях (повышенная температура, влажность, пыль, и т. д.)

Область применения:

· Горелки серии 71 используются с теплогенераторами теплофикационного и промышленного назначения. Как правило, это жаротрубные паровые или водогрейные котлы или установки для нестандартных технологических процессов с экстремальными окружающими условиями.

· Горелки серии ER используются с теплогенераторами теплофикационного или промышленного назначения с укороченной топочной камерой (т.е. там, где нельзя применять обычные горелки со стандартной длиной пламени).

Помимо прочего в промышленных горелках RIELLO внедрён ряд современных технологий направленных на оптимизацию процесса горения и управления. Эти технологии требуют установки дополнительных подсистем, а именно:

· систему контроля содержания O₂ в дымовых газах;

· предварительный подогрев воздуха, участвующего в горении;

· регулирование подачи воздуха для горения посредством изменения частоты вращения вентилятора;

· система дистанционного управления и контроля производственных процессов котельной (Burner Management System).

 

 

2.9.1. Контроль содержания O₂ в дымовых газах

Как уже говорилось в разделе 1, для того, чтобы добиться полного окисления топлива, при горении требуется определённое количество избыточного, по сравнению со стехиометрическим процессом, воздуха. Однако слишком большого избытка тоже быть не должно, т.к. эффективность горения все равно пострадает

Определить, какое количество избыточного воздуха необходимо, можно только тогда, когда известны средние рабочие параметры горелки и измерено относительное количество кислорода или углекислого газа в дымовых газах. Помимо этого, оптимальное количество избыточного воздуха меняется во время работы горелки в зависимости от количества кислорода, необходимого для идеального окисления топлива.

Поэтому точное количество воздуха, которое необходимо подать на горелку, зависит от количества кислорода, содержащегося в воздухе, и от свойств используемого в данный момент топлива. В частности, количество воздуха зависит от следующих параметров:

· Температура воздуха, участвующего в горении, увеличение температуры воздуха на 10°С соответствует уменьшению плотности воздуха на 3%, а содержание кислорода в воздухе уменьшается приблизительно на 0.6%;

· Атмосферное давление воздуха, при уменьшении атмосферного давления на 10 мбар плотность воздуха уменьшается примерно на 1% и, следовательно, содержание кислорода в воздухе снижается примерно на 0,2%;

· Теплота сгорания топлива: при увеличении теплоты сгорания топлива на 5%, потребность в кислороде увеличивается на 1%;

· Расход, температура и давление топлива;

· Тяга в дымоходе и аэродинамическое сопротивление в камере сгорания;

· Температура распыления.

Все упомянутые выше параметры влияют на горение: от них зависит необходимое количество кислорода и, следовательно, избыточного воздуха. Чтобы лучше управлять процессом горения, количество подаваемого воздуха необходимо постоянно менять так, чтобы количество кислорода в дымовых газах всегда было оптимальным. Для этого используются датчик, который устанавливается в дымоходе теплогенератора, а также электронный блок - газоанализатор EGA (рис. 80)

 

Рисунок 79. Содержание кислорода в дымовых газах для газовой горелки

Рисунок 80. Блок-газоанализатор EGA с датчиком

Обычно используют циркониевые датчики (ZrO₂ ). они надёжны, дают точные показания и имеют сравнительно быструю реакцию.

С помощью датчика, блок EGA определяет процентное содержание кислорода в дымовых газах и передаёт эту информацию на блок управления горелкой AUTOFLAME (рис. 81).

Рисунок 81. Блок управления горелкой AUTOFLAME

 

Блок управления AUTOFLAME обнаруживает разницу между измеренным количеством кислорода и номинальным заданным значением, и определяет необходимость изменения количества воздуха подаваемого к горелке. Изменяя с помощью серводвигателя положение воздушной заслонки горелки, блок управления обеспечивает нужное количества воздуха, в зависимости от мощности, развиваемой горелкой.

Контроль содержания кислорода в дымовых газах позволяет определить, какое количество избыточного воздуха будет соответствовать максимальному КПД горения.

В системах сжигания без контроля содержания O₂ в дымовых газах, чтобы учитывать изменчивые условия работы системы, необходимо подавать заведомо большее количество избыточного воздуха. Система сжигания с регулировкой O₂ в дымовых газах позволяет поддерживать минимальное значение O₂ при изменяющихся окружающих условиях. Количество избыточного воздуха подаваемого на горение значительно снижается.

При этом благодаря отсутствию избыточного кислорода уменьшается выброс оксидов азота.

Минимизация избыточного воздуха уменьшает количество дымовых газов и, следовательно, их температуру. В результате КПД горения повышается.

На рис. 82 показано изменение КПД при изменении процентного содержания O₂ в дымовых газах при различной температуре.

 

Рисунок 82. Тепловые потери с дымовыми газами при разном процентном содержании O₂

Помимо определения процентного содержания O₂ в дымовых газах блок EGA может фиксировать и передавать на блок управления горелкой ряд важных параметров для контроля процесса горения (температура дымовых газов, температура окружающего воздуха, процентное содержание в дымовых газах СO, СO₂, NO, SO₂ ). Постоянный контроль за этими параметрами позволяет определять и устранять неполадки в работе системы не дожидаясь аварийной остановки системы.

Блок-газоанализатор EGA имеет 6 аналоговых каналов для передачи информации. Выходной сигнал может быть представлен в виде силы тока от 4 до 20 мА или напряжения от 0 до 10 В.

 

 

⇐ Предыдущая22232425262728293031Следующая ⇒

Поделиться: