Подбор горелок для тепловых установок. Как подобрать горелку для котельной

Подбор горелок для тепловых установок

Для экономного сжигания топлива, получения высокого КПД и хороших показателей эмиссии необходимо правильно подбирать горелки к тепловым установкам.

При подборе следует обращать внимание на следующие моменты:

1. Расположение пламени в камере сгорания тепловой установки. Пламя горелки на номинальной тепловой мощности не должно касаться стенок камеры сгорания тепловой установки.

2. Необходимость удлинения пламенной трубы. Удлинение пламенной трубы требуется в том случае, если длина пламенной трубы в стандартном исполнении меньше размеров L2 (трехходовой котел) и L3 (двухходовой котел).

3. Сопротивление камеры сгорания и дымоходов. Вентилятор горелки должен, преодолевая сопротивление камеры сгорания и дымоходов тепловой установки, продувать дымовые газы через дымоход.

4. Конструкцию и технические данные тепловых установок. Все тепловые установки имеют различную конструкцию и индивидуальные особенности. Необходимо запрашивать у производителей котлов особенности установок и какие типы горелок они рекомендуют применять.

Обозначения:

d Диаметр камеры сгорания

l Длина камеры сгорания (для расчета размеров пламени)

L2 Толщина изоляции котла

L3 Необходимая минимальная длина (минус 2...5%) пламенной трубы горелки (от фланца крепления горелки).

Обозначения:

d Диаметр камеры сгорания

l Длина камеры сгорания

l1 Длина жаровой трубы до поворотной камеры для расчета размеров пламени

L2 Толщина изоляции котла

Зависимость мощности жидкотопливных горелок от высоты расположения над уровнем моря

Пример: высота монтажа h=1950 м или при соответствующем положении барометра pБ =800 мбар или 600 торр.

Результат: коэффициент снижения тепловой мощности горелки f=0,84. Пример подбора горелки на данной высоте расположения смотрите на следующей странице.

Пример расчета мощности жидкотопливных горелок в зависимости от высоты расположения горелки над уровнем моря

Пример подбора горелки: коэффициент снижения мощности f=0,84 требуемая мощность горелки (тепловая мощность) на высоте монтажа составляет 4870 кВт при заданном давлении камеры сгорания котла 8 мбар (при нормальных условиях).

Теоретическая тепловая мощность: 4870 кВт/0,84 ~ 5800 кВт

Теоретическое давление камеры сгорания: 8 мбар/0,84 ~ 9,5 мбар

Установленная при помощи этого теоретического значения рабочая точка горелки должна лежать в рабочем поле выбранной горелки. Если она находится а пределами рабочего поля, то следует выбрать следующий типоразмер горелки или принять в расчет нижеописанный способ нахождения пониженной мощности.

В этом примере горелка данного типоразмера достигает максимальную мощность при рассчитанном давлении в камере сгорания 9,5 мбар только 5600 кВт (см. рабочее поле). При этом получается для высоты 1950 м и, соответственно, коэффициента f=0,84 максимально достижимая мощность данного типоразмера горелки 4700 кВт (5600 кВт * 0,84 ~ 4700 кВт).

Зависимость мощности газовых и комбинированных горелок от высоты расположения над уровнем моря

Пример: высота монтажа h=1950 м или при соответствующем положении барометра pБ =800 мбар или 600 торр.

Результат: коэффициент снижения тепловой мощности горелки f=0,79. Пример подбора горелки на данной высоте расположения смотрите на следующей странице.

Пример расчета мощности газовых и комбинированных горелок в зависимости от высоты расположения горелок над уровнем моря

Пример подбора горелки: коэффициент снижения мощности f=0,79 требуемая мощность горелки (тепловая мощность) на высоте монтажа составляет 4580 кВт при заданном давлении камеры сгорания котла 7,5 мбар (при нормальных условиях).

Теоретическая тепловая мощность: 4580 кВт/0,79 ~ 5800 кВт

Теоретическое давление камеры сгорания: 7,5мбар/0,79 ~ 9,5 мбар.

Установленная при помощи этого теоретического значения рабочая точка горелки должна лежать в рабочем поле выбранной горелки. Если она находится за пределами рабочего поля, то следует выбрать следующий типоразмер горелки или принять в расчет нижеописанный способ нахождения пониженной мощности.

В этом примере горелка данного типоразмера достигает максимальной мощности при рассчитанном давлении в камере сгорания 9,5 мбар только 5600 кВт (см. рабочее поле). При этом получается для высоты 1950 м и, соответственно, коэффициента f=0,79 максимально достижимая мощность данного типоразмера горелки 4420 кВт (5600 кВт * 0,79 ~ 4420 кВт).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 13 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-50 кВт
• КПД котла - 92%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 1,0 мбар
• Горелка WG20/0 A
• Мощность горелки Qг = 54,3 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 8,83 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 13 мбар.

Таблица подбора:

Результат: минимальное давление подключения 12 мбар (11 + 1 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки.

Диаметр газовой арматуры 1” пружина регулятора давления оранжевая (5 20 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 15 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-100 кВт
• КПД котла - 93%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 1,5 мбар
• Горелка WG20/1 A
• Мощность горелки Qг = 107,5 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 8,83 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 15 мбар.

Таблица подбора:

Результат: минимальное давление подключения 14,5 мбар (13 + 1,5 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки.

Диаметр газовой арматуры 1” пружина регулятора давления оранжевая (5 20 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 20 мбар)

 Рабочее поле:

• Мощность котла-250 кВт
• КПД котла - 92%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 2,0 мбар
• Горелка WG30N/1 C
• Мощность горелки Qг = 271.7 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью – 10.35 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 20 мбар.

Таблица подбора:

Результат: минимальное давление подключения 17 мбар (15 + 2мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки.

Диаметр газовой арматуры 1” пружина регулятора давления оранжевая (5 20 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 30 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-450 кВт
• КПД котла - 94%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 3,0 мбар
• Горелка WG40N/1 A
• Мощность горелки Qг = 478.7, кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 8,83 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 30 мбар.

Таблица подбора:

Результат: минимальное давление подключения 12 мбар (11 + 1 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки.

Диаметр газовой арматуры 1” пружина регулятора давления оранжевая (5 20 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 50 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-50 кВт
• КПД котла - 92%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 1,0 мбар
• Горелка WG20/0 A
• Мощность горелки Qг = 54,3 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 8,83 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 13 мбар.

Таблица подбора армаатуты:

Правая часть таблицы используется для регуляторов высокого давления (до 4 бар) газа с учетом мощности горелки, диаметра арматуры и давления газа на выходе из регулятора.

Данное давление газа на выходе из регулятора можно использовать для подбора пружины регулятора низкого давления газа (до 300 мбар).

Результат: минимальное давление подключения 45 мбар (40 + 5 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки. Диаметр газовой арматуры DN 50 пружина регулятора давления красная (25 55 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 100 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-3000 кВт
• КПД котла - 94%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 7,5 мбар
• Горелка G10/1D
• Мощность горелки Qг = 3191,5 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 10,35 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 100 мбар.

Таблица подбора армаатуты:

Правая часть таблицы используется для регуляторов высокого давления (до 4 бар) газа с учетом мощности горелки, диаметра арматуры и давления газа на выходе из регулятора.

Данное давление газа на выходе из регулятора можно использовать для подбора пружины регулятора низкого давления газа (до 300 мбар).

Результат: минимальное давление подключения 90,5 мбар (83 + 7,5 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки. Диаметр газовой арматуры DN 65 пружина регулятора давления желтая (30 70 мбар).

Пример потбора газовой горелки и арматуры (давление подключения газа 200 мбар)

Рабочее поле:

• Мощность котла-8000 кВт
• КПД котла - 89%
• Сопротивление камеры сгорания Pк.с.= + 11 мбар
• Горелка G10/1D
• Мощность горелки Qг = 8988,8 кВт
• Топливо природный газ с теплотворностью - 8,83 кВтч/м3
• Давление подключения газа Pг = 200 мбар.

Таблица подбора армаатуты:

Правая часть таблицы используется для регуляторов высокого давления (до 4 бар) газа с учетом мощности горелки, диаметра арматуры и давления газа на выходе из регулятора.

Данное давление газа на выходе из регулятора можно использовать для подбора пружины регулятора низкого давления газа (до 300 мбар).

Результат: минимальное давление подключения 169 мбар (158 + 11 мбар) замерено перед шаровым краном работающей горелки. Диаметр газовой арматуры DN 125 пружина регулятора давления розовая (100 150 мбар).