Новую технологию, повышающую производительность котлов и снижающую стоимость тепловой энергии, разработали ученые Дальневосточного федерального университета. Установка циклонно-вихревого предтопка повышает коэффициент полезного действия (КПД) на 6-8 %, в зависимости от вида используемого топлива.
Циклонно-вихревой предтопок обеспечивает предварительное выгорание топлива вместо прямого поступления пламени в котел, обеспечивая полное сжигание, пояснили в университете. Благодаря этому он способен заменить использующуюся сегодня горелочную технологию, при этом его достоинством является возможность перехода с сжигания газа на резервное жидкое топливо без остановки котла.
Для разработки технической новинки ученые использовали принцип, выведенный из исследований аэродинамики торнадо и атмосферных циклонов. Основная функция циклонно-вихревого предтопка – смешивая в сильно закрученных потоках топливо с воздухом в предварительной камере сгорания, обеспечивать поступление продуктов горения в котел. Особенность конструкции, создающей объемное пламя, позволяет заменить от трех до десяти горелок одним предтопком.
Гарантийный срок работы циклонного предтопка составляет 8-14 лет, что в 3-4 раза дольше стандартных горелок. Кроме того, технология повышает экологичность производства. Концентрация окиси азота в выбросах снижается с 120 мг/м³ до 70 мг/м³.
«Ключевой особенностью является наличие камеры предварительного сгорания с комбинированным подводом воздуха и газа, что позволяет при больших тепловых напряжениях и высокой турбулентности потока эффективно смешивать в ней топливо и воздух. Самое главное, что их можно изготавливать в России, не заказывая горелки за границей. С учетом серьезного понижения температур в зимний период, установка данной разработки будет актуальной при подготовке к отопительному сезону и поможет пройти его без сбоев», - пояснил кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники ДВФУ Константин Штым.
Технологическое решение с использованием предтопка уже реализовано на 30 объектах Дальнего Востока, в том числе во Владивостоке на ТЭЦ-1, ТЦ «Северная» и промышленных предприятиях – ОАО «Владивостокский морской рыбный порт», ОАО «Восточный порт», ОАО «Спаскцемент», завод «Звезда. Также, оно применено в Якутске, Хабаровске и на Сахалине, установка одного устройства большой мощности позволяет сократить затраты на покупку дорогостоящей автоматики и значительно упростить регулирование и эксплуатацию котла.
