Одноступенчатая, двухступенчатая и модуляционная горелка: в чём разница и когда какую брать

Коротко. Одноступенчатая горелка работает по принципу ВКЛ/ВЫКЛ на одной фиксированной мощности, двухступенчатая переключается между двумя фиксированными мощностями по команде термостата, модуляционная плавно меняет мощность в диапазоне по сигналу датчика температуры или давления. Одноступенчатую берут под стабильную нагрузку с малыми котлами, двухступенчатую под переменную нагрузку и ограничение тактов, модуляционную под длинный диапазон и точное поддержание параметров. Ниже различия в устройстве, таблица по сериям Baltur и границы выбора.

Как работает одноступенчатая горелка

Одноступенчатая горелка имеет единственную настройку мощности: с замыканием главного выключателя при закрытых термостатах напряжение доходит до блока управления, включается двигатель вентилятора для продувки камеры сгорания, затем срабатывает трансформатор розжига и через 2 секунды открываются газовые клапаны. Когда запрос в тепле удовлетворён, срабатывает термостат котла и горелка отключается полностью. Положение воздушной заслонки настраивается на максимальный расход.

В серии Baltur BTG горелки идут в режиме «одноступенчатая», BTG 15-28 в варианте ВКЛ/ВЫКЛ. Газовая рампа включает клапан безопасности и главный клапан, а расход настраивается вручную. Блок управления останавливается в положении защитной блокировки, если контрольное устройство не обнаружило пламя; разблокировка выполняется кнопкой на электрическом щите.

Чем двухступенчатая отличается от одноступенчатой

Ключевое отличие двухступенчатой горелки: у неё две зафиксированные мощности и автоматический переход между ними. Газовая рампа содержит клапан безопасности и главный одноступенчатый клапан медленного открытия, а расход топлива на первой и второй ступенях регулируется клапаном с электрическим сервоприводом. Воздушная заслонка связана с тем же сервоприводом через систему рычагов, поэтому газ и воздух перестраиваются согласованно.

Цикл такой: продувка выполняется с воздушной заслонкой в положении второй ступени, затем газовый дроссель и заслонка переходят в положение первой ступени, включается трансформатор розжига и через 2 секунды открываются газовые клапаны. После подтверждения пламени происходит одновременное постепенное открытие дросселя и заслонки, то есть переход на вторую ступень, когда нагрузка этого требует. При полном удовлетворении запроса в тепле термостат отключает горелку, а заслонка возвращается в положение закрытия.

Практический смысл перехода: вторая ступень включается не сразу после старта, а по потребности. Это снижает число полных остановов и пусков, а значит и число тактов котла. Регулировка расхода на ступенях выполняется кулачками сервопривода: для двухступенчатой горелки кулачок устанавливается на угол открытия примерно 15-20°.

Что даёт модуляционное регулирование

Модуляционная горелка не имеет фиксированных ступеней: сервопривод регулировки воздуха и газа вращается непрерывно, изменяя подачу в пределах настроенного диапазона. Сервопривод вращается по часовой стрелке с ростом расхода воздуха и против часовой с уменьшением. Датчик модуляции, отрегулированный на значение температуры или давления в котле, меняет направление вращения, когда достигается заданное значение. Система модуляции стремится уравновесить количество тепла, подаваемого на котёл, с тем, которое он отдаёт.

Выключение происходит только тогда, когда предельное значение температуры или давления достигается уже при минимальной подаче: срабатывает термостат или реле давления полного останова. При снижении параметров горелка включается снова по программе пуска. Модуляционные модели Baltur строятся с электронным кулачком и сервоприводом SQM 40, диапазон регулирования задаётся настройкой минимальной и максимальной мощности. Промежуточное звено между двумя ступенями и полной модуляцией: двухступенчатый прогрессивный режим, при котором переход на вторую ступень растянут во времени.

Какой тип регулирования у серий Baltur

Тип регулирования определяется серией и исполнением. Газовая линейка перекрывает все три варианта, дизельная в малых мощностях ступенчатая. Серии с индексом P выполняются двухступенчатыми прогрессивными, серии MC модуляционными.

Пример внутри одной серии: TBG 35 в базовом исполнении одноступенчатая, TBG 35P двухступенчатая, при одинаковых границах мощности 80-410 кВт на метане. Клапаны и автоматика различаются: у одноступенчатой главный клапан с устройством регулирования подачи газа для первой и второй ступеней, у двухступенчатой главный клапан с сервоприводом. По паспортам TBG 45 и TBG 60 в базовом исполнении идут одноступенчатыми, с блоком управления LME22.

Когда какую горелку брать

Выбор идёт от характера нагрузки, а не от желания сэкономить на автоматике.

1. Стабильная тепловая нагрузка, маленький диапазон, котёл малой мощности: одноступенчатая. Простая рампа, минимум сервоприводов, дешевле обслуживание. Платите числом пусков и stop-стартов.
2. Нагрузка меняется в течение суток, но двух уровней хватает: двухступенчатая. Первая ступень покрывает базовую потребность, вторая включается в пиковые часы, тактование котла сокращается.
3. Длинный диапазон мощности, требование к точности поддержания температуры или давления, паровые котлы и объекты с частыми изменениями нагрузки: модуляционная. Достижимо наибольшее число часов непрерывной работы между пусками.
4. Требуется снизить пусковые броски и шум, но бюджет не тянет полную модуляцию: двухступенчатая прогрессивная, у которой переход на вторую ступень растянут.

Существенное ограничение по обоим ступенчатым вариантам: мощность каждой ступени фиксирована при наладке. Если профиль нагрузки на объекте изменится, ступени придётся перенастраивать. У модуляционной горелки та же перенастройка сводится к границам диапазона. При подборе конкретной модели под котёл считайте соотношение минимальной и максимальной мощности: у модуляционных моделей диапазон шире, что снижает риск тактования в межсезонье.

Как тип регулирования связан с автоматикой горения

Ступенчатые модели малой и средней мощности штатно идут с блоками управления уровня LME22: розжиг, контроль пламени и блокировка с кнопкой разблокировки на щите. Модуляционные и крупные ступенчатые горелки комплектуются автоматом горения Lamtec семейства BT 300 (исполнения BT320, BT340 и другие). В Lamtec угол сервопривода, обороты вентилятора, частота преобразователя и мощность измеряются в пунктах от 0 до 999, кривая топливовоздушной смеси содержит не более десяти точек с индексами 200-999, а точка розжига задаётся отдельно с индексом мощности 2. Для двухтопливных и жидкотопливных ступенчатых горелок в том же автомате создаётся кривая ступенчатого регулирования с точками первой и второй ступени.

Это означает практическую вещь: при переходе от ступенчатой модели к модуляционной меняется не только механика заслонки, но и глубина настройки. Модуляционная модель требует полной наладки кривой по газоанализатору, ступенчатая обходится двумя точками. Ошибки в выборе типа регулирования исправить настройкой нельзя: ступенчатая горелка не начнёт модулировать от перепрограммирования.

Источник

Источники — инструкции по монтажу и эксплуатации Baltur и документы Lamtec из нашего раздела документации.

• «Инструкция TBG 35 / 35P»: описание одноступенчатого и двухступенчатого режимов, стр. 14-15, технические характеристики, стр. 5.
• «Инструкция TBG 45 / 60»: технические характеристики, стр. 5.
• «Инструкция TBG 900 MC»: описание работы в модуляционном режиме, стр. 14.
• «Инструкция BGN 300-510 MC»: модуляционные горелки с электронным кулачком, стр. 5, 17.
• «Создание и редактирование кривой в горелках Baltur с Lamtec BT 300»: стр. 3, 13, 14.

Паспорта других серий — в разделе Документация.

Частые вопросы

В чём главное отличие двухступенчатой горелки от одноступенчатой

У двухступенчатой две фиксированные мощности и автоматический переход между ними по запросу в тепле: продувка идёт на второй ступени, розжиг на первой, набор мощности переходом на вторую. Одноступенчатая работает только в режиме ВКЛ/ВЫКЛ на одной настройке.

Можно ли переделать одноступенчатую горелку в двухступенчатую

Нет. Различия уходят в конструкцию: у двухступенчатой рампы клапан с электрическим сервоприводом и связанный с ним рычагами привод воздушной заслонки, у одноступенчатой ручная настройка воздуха и простой клапан. Тип регулирования определяется моделью при покупке.

Что такое двухступенчатый прогрессивный режим

Это вариант, при котором переход от первой ступени ко второй растянут во времени: газовый дроссель и воздушная заслонка открываются постепенно и одновременно. Такой режим дают серии с индексом P, например TBG P и TBL P. По паспортам модуляционных MC он объединён с модуляцией в одну графу режима работы.

Какая горелка меньше тактует

Модуляционная: она снижает мощность вместо полной остановки и выключается только тогда, когда предельная температура или давление достигаются уже на минимальной подаче. Двухступенчатая сокращает тактование относительно одноступенчатой, но не устраняет его.

Зависит ли выбор от автоматики Lamtec

Частично. Ступенчатые модели малой и средней мощности идут с блоками LME22 и в Lamtec не нуждаются. Автомат Lamtec BT 300 ставится на модуляционные и крупные модели, где требуется кривая топливовоздушной смеси, и на двухтопливные исполнения. Пределы автоматизации не изменяют физику ступеней.

Что делать дальше

Расчёт мощности под конкретный котёл — в статье Как подобрать горелку Baltur под мощность котла, обзор линеек — в Горелки Baltur BTG и BTL и Газовые горелки Baltur.

Каталог по типам регулирования: газовые горелки, дизельные горелки и общий раздел горелки Baltur. Одноступенчатые и двухступенчатые модели: BTG 3, BTG 12, BTL 3, BTL 4; модуляционные: TBG 120 MC и BGN 450 MC. Инженеры помогут сопоставить профиль нагрузки объекта и тип регулирования.