Дизельное топливо – это очень дорогое топливо, но к сожалению, далеко не все оно используется котлом по назначению. Как оценить качество работы дизельного котла.
Всего при работе котлов выделяют следующие потери:
- Потери с отходящими газами – тепло, которое было выработано в процессе горения топлива, но не было поглощено котловым телом
- Потери с химическим недожогом – тепло, недополученное в процессе сжигания в связи с неполным сгоранием топлива. Неполное сгорание при этом вызвано некорректным соотношением воздух/топливо
- Потери с физическим недожогом – тепло, недополученное в процессе сжигания в связи с неполным сгоранием топлива. Неполное сгорание при этом вызвано плохим распылением топлива, контактом факела с поверхностями котла
- Потери в окружающую среду – тепло, рассеянное корпусом котла в котельной
Если при работе дизельного котла виден дым, образуется сажа в котле и дымоходе, есть вибрации котла, сильный гул или щелчки при остывании, то котел настроен некорректно и расходует слишком много топлива.
Потери с отходящими газами
Очень часто при настройке дизельных котлов «на глаз» руководствуются правилом: настраиваем так, чтобы не было дыма (содержание кислорода в отходящих газах не менее 8%, температуры отходящих газов не менее 230°С). При этом сильно завышается подача воздуха в котел, что приводит с к размешиванию сажи в избытке воздуха. Избыточный воздух при этом уходит в дымоход с температурами 200 - 250°С.
Сравнение потерь с отходящими газами при разном избытке воздуха
Также низкий КПД может быть вызван отложениями сажи и накипи на котловом теле.
Есть следующие эмпирические формулы: каждый дополнительный процент кислорода – потеря 0,7% КПД, каждые дополнительные 10°С в отходящих газах – потеря 0,5% КПД. В среднем при приведенной настройке «на глаз» c отходящими газами теряется 5 – 6%.
Потери с химическим недожогом
При идеальном сгорании топлива должен выделяться только углекислый газ и вода. При неполном сгорании топлива вместо углекислого газа образуется угарный и сажа. При этом в тепло переходит не вся энергия топлива. Каждые дополнительные 0,1% (100 ppm) угарного газа снижают выход тепловой энергии на 2%. При горении виден серый дым (>200 ppm), то в трубу дополнительно улетело не менее 4% топлива. Об это знают все наладчики и специально завышают подачу воздуха на горение т.к. серый дым видно глазами, а избыток воздуха, а, следовательно, и потери с отходящими газами на глаз определить нельзя. Для определения химического недожога применяется специальный прибор – газоанализатор. У каждого наладчика он должен быть в обязательном порядке.
Состав отходящих газов
Потери с механическим недожогом
Механический недожог вызван некачественным распылением топлива форсункой. В дизельных котлах форсунки являются расходным материалом и подлежат обязательной замене при каждом техническом обслуживании. Все форсунки оборудованы встроенными фильтрами на 25 микрон, которые должны фильтровать механическую грязь и снижать абразивное воздействие на форсунку и засорение внутренних каналов, однако при существующем качестве топлива форсунки изнашиваются и засоряются крайне быстро.
Форсунка Fluidics с двойным фильтром
При работе форсунка должна формировать конус распыла топлива с определенным углом и размером капли. При засорении форсунки происходит плохое распыление топлива и его неполное сгорание. Очень часто частные мастера промывают форсунки в керосине и чистят их иголкой. Стоит ли говорить, что после такого варварского воздействия ни о каком качественном распыле топлива говорить не приходится. Необходимая точность изготовления выходного отверстия форсунки составляет 0,02 мм. Увидеть его износ «на глаз» невозможно. На промышленных котлах форсунки проверяются и калибруются на специальном стенде. На бытовых котлах проводить подобные процедуры не целесообразно.
Пример плохого и хорошего распыла топлива
Отдельно потери от механического недожога для дизельных котлов не определяются т.к. они косвенно учтены в описанных ранее потерях.
