Превосходный котельный факел периодической очистки сточных вод

Вот этот самый факел — штука на практике куда капризнее, чем в техпаспорте пишут. Многие думают, будто достаточно поставить горелку поперек потока — и все само очистится. На деле же без грамотной цикличности и контроля температуры получается либо недожог со слизью в теплообменнике, либо перерасход газа с выгоранием форсунок.

Конструкционные просчеты которые мы наступали

Помню, на объекте в Липецке ставили факел от немецких поставщиков — все по ГОСТу, КПД заявлен 98%. А через месяц эксплуатации выяснилось, что их система автоматики не учитывает колебания pH стоков. Пришлось допиливать щелочестойкие датчики, иначе сервоприводы залипали после двух-трех циклов.

Кстати, про периодическую очистку сточных вод — здесь главное не периодичность как таковая, а привязка к реальным производственным циклам. Если цех работает трое суток без остановки, а факел настроен на 8-часовые интервалы — это прямой путь к закоксовынию. Мы в ООО Цзянсу СФЭИ как раз ушли от жестких таймеров, переведя управление на алгоритмы с обратной связью по давлению в горелочном устройстве.

Еще нюанс: многие недооценивают геометрию факельной камеры. Узкая — дает локальный перегрев, широкая — 'холодные зоны' где оседают тяжелые фракции. Оптимальное соотношение мы подбирали три месяца на тестовом стенде, пока не вышли на коническую форму с переменным сечением.

Проблемы с российскими реагентами

С отечественными коагулянтами вечная головная боль — вроде бы тот же полиакриламид, но из-за примесей железа факел начинает 'плеваться' спекшимися комьями. Пришлось совместно с химиками разрабатывать систему предварительной фильтрации, хотя изначально в проекте ее не было.

Особенно досталось теплообменникам после использования реагентов на основе хлорида алюминия — за полгода эксплуатации потеряли три модуля из-за коррозии. Сейчас на новых объектах сразу закладываем дублирующие контуры из хастеллоя, хоть и дороже, но надежнее.

Кстати, на сайте https://www.sfeeboiler.ru мы как раз выложили техотчет по совместимости материалов с разными типами стоков — там есть конкретные цифры по скоростям коррозии для нержавейки 316L и титана.

Кейс с модернизацией на ЦБК

В прошлом году переделывали систему на целлюлозно-бумажном комбинате под Вологдой. Там исторически использовали факелы прямого горения — КПД едва доходил до 70%, плюс постоянные проблемы с золоудалением. После установки камеры дожига с керамическим наполнителем и системой рециркуляции дымовых газов удалось поднять эффективность до 94%.

Самое сложное было убедить заказчика оставить резервную линию старого образца — они сначала настаивали на полном демонтаже. Но как показала практика, при плановых остановках на ремонт новое оборудование без традиционного факела просто не справляется с пиковыми нагрузками.

Здесь как раз пригодился наш опыт с котельным факелом — сделали гибридную схему, где основная нагрузка идет на современные горелки, а при авариях подключается упрощенный вариант с принудительной подачей воздуха.

Энергоэффективность против надежности

Современные тенденции к снижению энергопотребления иногда противоречат требованиям безотказности. Например, переход на частотные регуляторы дутьевых вентиляторов — в теории экономит до 30% электроэнергии, но на практике увеличивает риск остановки из-за перегрева инверторов.

Мы в Шанхай Сыфанг после серии отказов на объектах в Сибири вернулись к схемам с байпасными линиями — да, КПД немного ниже, зато система работает при -40°C без дополнительного подогрева шкафов управления.

Кстати, про температурные режимы — для очистки сточных вод зимой критично не столько утепление, сколько правильный подогрев поступающей жидкости. Если подавать стоки ниже +5°C, даже самый совершенный факел не сможет поддерживать стабильную температуру горения из-за конденсации паров.

Мелкие хитрости которые не пишут в инструкциях

Например, положение датчика пламени — если поставить строго по центру, он часто ложные срабатывания из-за бликов от капель конденсата. Сместили на 15 градусов к верхней образующей — количество аварийных остановок снизилось втрое.

Еще важно следить за состоянием искровых электродов — при работе с хлоридсодержащими стоками их приходится менять каждые 400-500 часов, хотя производитель заявляет 2000 часов. Мы теперь ведем отдельный журнал замены для каждого типа загрязнений.

Последняя находка — использование термостойкого силиконового покрытия на керамических блоках. Казалось бы мелочь, но это добавило +2% к КПД за счет снижения теплопотерь через излучение. Такие нюансы обычно узнаешь только после десятка пусконаладочных работ.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с каскадной схемой — когда первый факел работает в режиме пиролиза, а второй дожигает выделившиеся газы. Пока получается добиться стабильного результата только на стоках с постоянным составом, для переменных потоков нужна более гибкая система управления.

Интересное направление — комбинирование факельной очистки с мембранными технологиями. Предварительная фильтрация через ультрафильтрацию позволяет снизить нагрузку на горелочное устройство примерно на 40%, но пока дороговато для массового внедрения.

В ООО Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг сейчас как раз тестируем прототип с рекуперацией тепла дымовых газов — если удастся выйти на окупаемость в пределах 3 лет, это может стать новым стандартом для предприятий с непрерывным циклом работы.

Выводы которые не принято афишировать

Главный парадокс — чем сложнее автоматика, тем важнее дублирующие механические системы. Все эти умные контроллеры хороши до первого скачка напряжения или попадания влаги в шкаф управления.

На практике надежнее оказываются схемы с раздельными контурами — где электроника управляет основными процессами, но критичные функции (аварийное отключение газа, подача воздуха) реализованы на реле и заслонках с пневмоприводом.

И да — самый превосходный котельный факел бесполезен без грамотного обслуживающего персонала. Мы сейчас при заключении контрактов обязательно прописываем не только поставку оборудования, но и обучение техников с стажировкой на действующих объектах. Как показал опыт, это окупается многократно за счет снижения количества внеплановых ремонтов.