Горелки отопительных котлов. Ремонт и обслуживание. 

Горелка котла Buderus
Горелка котла Buderus
Горелочные устройства (далее горелки) предназначены для получения тепловой энергии путем сжигания природного топлива. В зависимости от типа топлива горелки разделяют на газовые (природный или сжиженный газ), дизельные (бытовое жидкое топливо), мазутные, и пеллетные. Горелки применяются в разнообразных теплогенераторах: отопительные котлы, тепловентиляторы, сушильные камеры, различное промышленное оборудование и технологические установки. Основными характеристиками горелок являются: - тепловая мощность измеряемая в кВт, расход топлива, потребляемая мощность, габаритные и присоеденительные размеры. В зависимости от конструкции горелки могут быть эжекторными и дутьевыми (вентиляторными). Эжекторные горелки предназначены для сжигания газообразного топлива и являются составной частью теплогенератора или отопительного котла. Дутьевые горелки работают на разнообразном топливе, а также могут быть многотопливными (газ-дизель, газ-мазут и др.). Большинство дутьевых горелок унифицированы и могут быть заменены аналогичным или более современным устройством без дорогостоящего ремонта котла.
Конструкция горелки состоит из следующих основных частей: - смесительная труба, форсунка, запальник, топливный клапан, датчик контроля пламени и автоматический блок управления (топочный автомат). Запальник эжекторных горелок может быть как факельным, так и искровым. Для всех остальных горелок зажигание топливной смеси происходит посредством дугового разряда. После включения запальника открывается топливный клапан и через форсунку происходит распыление топлива в смесительной трубе. Перемешиваясь с воздухом, топливовоздушная смесь достигает концентрации воспламеняемости и происходит её поджиг. После образования устойчивого пламени по сигналу датчика горелка переходит в рабочий режим. В противном случае горелка блокируется и для запуска необходимо « вручную» деблокировать топочный автомат. Трехкратное срабатывание блокировки говорит о необходимости ремонта горелки.
В процессе работы мощность горелки может оставаться постоянной (одноступенчатые горелки) или изменяться по команде от котла в зависимости от потребности в тепловой энергии. Такие горелки могут быть двухступенчатыми, многоступенчатыми или модулированными. В двухступенчатых горелках первая ступень настраивается в зависимости от характеристики котла на 30-70% номинальной мощности, вторая ступень – на 100%. В модулируемых горелках мощность изменяется плавно в диапазоне 30-100%.
 

Горелки дизельных котлов.

Горелки, работающие на дизельном топливе, принято называть дизельными. Горелки по конструкции являются дутьевыми (вентиляторными) и применяются на котлах с закрытой топочной камерой, оснащенными соответствующей автоматикой регулирования и безопасности. В зависимости от конструкции горелки могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми. Работают горелки в автоматическом режиме, включение и выключение устройства происходит по команде от котла или теплогенератора. Неотъемлемой частью дизельной горелки являются топливные емкости, топливопроводы и фильтр очистки топлива, от характеристик которых зависит её работоспособность. Важным параметром горелки является диапазон мощности, в котором возможна устойчивая работа. При замене горелки или подбора нового устройства также необходимо учитывать противодавление топочной камеры котла, а также монтажные присоединительные размеры. При отсутствии магистрального газа применение таких горелок имеет рад преимуществ. По сравнению с твердотопливными котлами использующие дрова, уголь или пеллеты они работают в автоматическом режиме без обслуживания в течение длительного времени, а по сравнению с горелками на сжиженном газе требуют меньших затрат на хранение и доставку топлива.
     Конструкция горелки состоит из воздушного и топливного тракта, а также автоматического блока управлением горением. Воздух через первичную заслонку нагнетается вентилятором в корпус горелки и, пройдя вторичную заслонку, попадает в пламенную головку, где смешивается с топливом. Топливо из бака через фильтр поступает в насос, пройдя через регулятор давления и электромагнитный клапан, попадает на форсунку, где происходит его распыление. Топочный автомат управляет мотором горелки, топливным клапаном и трансформатором розжига.
     Принцип работы горелки изображен на функциональной схеме. По сигналу от теплогенератора или при разблокировании ТА включается мотор горелки и трансформатор розжига. В течении 15-30 секунд происходит продув топочной камеры, затем открывается топливный клапан и происходит образование пламени. Если по истечении контрольного времени горение устойчиво, то розжиг отключается и горелка переходит в рабочий режим. В противном случае горелка блокируется (красный аварийный сигнал), разблокировка горелки осуществляется «в ручную».
Обслуживание горелки и проверку настройки необходимо проводить не реже одного раза в год. При обслуживании выполняют замену топливного фильтра, проверяют состояние воздушного и топливного тракта на наличие загрязнений и износа рабочих деталей.

Основные неисправности встречающиеся при ремонте дизельных горелок.

  • Загрязнение топливного фильтра и форсунки.
  • Ремонт топливного насоса, клапана и регулятора давления.
  • Неисправность топочного автомата.
  • Неисправность датчика пламени (фотоэлемента).
  • Ремонт электродвигателя горелки.
  • Загрязнение подогревателя топлива.
  • Ремонт и регулировка воздушной заслонки и привода.
Функциональная схема дизельной горелки.
  • ТА - топочный автомат.
  • З.1 - Первичная воздушная заслонка.
  • ТФ - Торливный фильтр.
  • К - Топливный клапан.
  • В - Крыльчатка турбины.
  • М - Электродвигатель горелки.
  • Н - Топливный насос.
  • РД - Регулятор давления.
  • ПТ - Подогреватель топлива.
  • З.2 - Вторичная воздушная заслонка.
  • ТР - Трансформатор поджига.
  • ФЭ - Фотодатчик горелки.
  • Ф - Форсунка горелки.
  • ЭР - Электроды розжига.
 
Эжекторная горелка газового котла
Эжекторная горелка газового котла

Основные неисправности встречающиеся при ремонте газовых горелок.

  • Прогар и разрушение горелочной трубы.
  • Неисправность газового мультиблока (газового клапана).
  • Ремонт высоковольтных проводов и контактов.
  • Разрушение электродов розжига и ионизации.
  • Ремонт трансформатора розжига.
  • Ремонт запальной горелки котла.
  • Неисправность термопары и термогенератора.
  • Обрыв цепей управления газового клапана.
  • Ремонт регулировочного и предохранительного термостата.

Горелки газовых котлов.

Газовые горелки бывают двух видов: - эжекторные и дутьевые(вентиляторные). Дутьевые газовые горелки аналогично дизельным, применяют на котлах с закрытыми камерами сгорания. Такие горелки могут оснащаться топливной аппаратурой и работать также в зависимости от условий на жидком топливе. Помимо ступенчатого режима некоторые модели горелок работают в режиме модуляции т.е. их мощность плавно изменяется в заданном диапазоне. Эжекторные горелки в отличие от дутьевых встроены в топку котла и являются его неотъемлемой частью. Параметры таких горелок зависят от конструкции теплообменника котла и не могут меняться в процессе эксплуатации. Эжекторные горелки достаточно просты и в то же время надежны в эксплуатации. Принцип действия заключается в следующем:- при прохождении высоконапорного горючего газа с высокой скоростью и давлением через сопло (сужающееся сечение) создается область разряжения в камере смешения, куда устремляется первичный атмосферный воздух. Два потока объединяются, и формируется смешанный поток. Пройдя камеру смешения, поток устремляется в диффузор, в котором происходит его торможение и рост давления. На выходе из эжектора смешанный поток объединяется с вторичным воздухом, поступающим в топку котла, где происходит его горение. Простейшее горелочное устройство состоит из форсунки распыляющее топливо, смесительной камеры, запальника, топливного клапана прерывающего подачу топлива, датчика контроля пламени. В отопительном котле может насчитываться от трех до пятнадцати таких горелок. Загрязнение смесительной камеры горелки приводит к недостатку первичного воздуха, что приводит к горению с недостатком кислорода, т.е. горелка начинает коптить и загрязняет сажей топочную камеру. Ремонт котла при такой неисправности достаточно сложен и включает в себя разборку котла, чистку топки и горелки. Для предотвращения развития такой ситуации следует проводить техническое обслуживание котла не реже одного раза в год. Эжекторные горелки также могут быть ступенчатыми или модулированными, однако снижение мощности, в силу особенности конструкции, может отрицательно сказаться на устойчивости горения факела. Также, на режим работы горелки сказывается величина разряжения в топке котла, которая в свою очередь зависит от параметров дымовой трубы. Основным видом топлива таких горелок является природный газ. При использовании сжиженного газа необходимо, если нет ограничений со стороны фирмы изготовителя, провести перенастройку устройства на другой вид топлива. В эжекторных горелках для перевода на сжиженный газ и обратно, необходимо заменить форсунки на топливной рампе.
Конструкция дутьевых газовых горелок схожа с дизельными горелками. Так как газ поступает в горелку под давлением, то отпадает необходимость в топливном насосе. Воздушная часть обоих горелок практически идентична. Регулировку подачи топлива осуществляет газовый электромагнитный клапан, управляемый по команде от топочного автомата. Для изменения мощности горелки проводят регулировку давления газа, на форсунке горелки, и положения воздушной заслонки. Дополнительно горелка оснащается датчиком давления воздуха и топлива.
 

Наиболее распространенные модели дизельных и газовых горелок.

Фирма/БрендДизельные горелки. Марка, модель/Мощность кВт.Газовые горелки. Марка, модель/Мощность кВт.
LamborghiniFIRE 3 / 17-47 кВт. FIRE 6 / 28-65 кВт. ECO 3 / 17-36 кВт. ECO 5 / 30-60 кВт. ECO 8 / 36-100 кВт.EM 3-E / 12-38 кВт. ЕМ 6-Е / 27-67 кВт. ЕМ 9-Е / 43-90 кВт.
BalturBTL 3 / 18-48 кВт. BTL 4 / 26-56 кВт. BTL 6 / 32-74 кВт.BTG 3 / 17-43 кВт. BTG 6 / 30-56 кВт. BTG 11 / 48-99 кВт.
ElcoVL 1.40 / 20-40 кВт. VL 1.55 / 30-55 кВт. VL 1.95 / 45-95 кВтVG 1.40 / 14-40 кВт. VG 1.55 / 35-55 кВт. VG 1.85 / 45-85 кВт.
FerroliSUN G3 / 13-36 кВт. SUN G6 / 21-58 кВт. SUN G10 / 47-119 кВт.SUN M3 / 15-45 кВт. SUN M6 / 30-60 кВт. SUN M10 / 50-120 кВт.
WeishauptWL 5 / 17-55 кВт. WL 10 / 35-100 кВт. WL 20 / 50-200 кВт.WG 5 / 12-50 кВт. WG 10 / 35-110 кВт. WG 20 / 35-200 кВт
GierschR 1 / 14-53 кВт. R 20 / 33-168 кВт. R 30 / 95-273 кВт.RG 1 / 25-61 кВт. RG 20 / 40-120 кВт. RG 30 / 105-260 кВт.
RielloGulliver RG1 / 32-60 кВт. Gulliver RG2 / 47-119 кВт. Gulliver RG3 / 83-178 кВт.Gulliver BS1 / 16-52 кВт. Gulliver BS2 / 35-91 кВт. Gulliver BS3 / 65-200 кВт.
BentoneST 133 / 24-95 кВт. ST 146 / 59-158 кВт.BG 100 / 7-42 кВт. BG 150 / 18-59 кВт. BG 200 / 25-105 кВт.
CuenodNC.4 / 20-40 кВт. NC.6 / 40-55 кВт. NC.9 / 45-95 кВт.NC.4 / 15-40 кВт. NC.6 / 40-55 кВт. NC.9 / 50-83 кВт.
EcoflamMAX 1 / 18-41 кВт. MAX 4 / 20-59 кВт. MAX 8 / 47-105 кВт.MAX GAS 40 / 17-48 кВт. MAX GAS 70 / 34-70 кВт. MAX GAS 105 / 49-108 кВт.