Новую технологию, повышающую производительность котлов и снижающую стоимость тепловой энергии, разработали в Дальневосточном федеральном университете. Установка циклонно-вихревого предтопка повышает коэффициент полезного действия (КПД) на 6−8 процентов, в зависимости от вида используемого топлива.

Циклонно-вихревой предтопок обеспечивает предварительное выгорание топлива вместо прямого поступления пламени в котел, обеспечивая полное сжигание. Благодаря этому он способен заменить традиционную горелочную технологию. Немаловажным достоинством является возможность перехода с 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 — обеспечивать поступление в котел продуктов горения, смешивая в сильно закрученных потоках топливо с воздухом в предварительной камере сгорания. 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, — рассказал к.т.н., доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники ДВФУ Константин Штым.

Технологическое решение об использовании 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». Установка одного устройства большой мощности позволяет сократить затраты на покупку дорогостоящей автоматики и значительно упрощает регулирование и эксплуатацию котла.

Елизавета Олофинская