Новую технологию, повышающую производительность котлов и снижающую стоимость тепловой энергии, разработали ученые Дальневосточного федерального университета. Их 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. Благодаря этому он способен заменить использующуюся сегодня горелочную технологию, при этом его достоинство — возможность перехода со 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 — 8−14 лет, что в 3−4 раза дольше, чем у стандартных горелок. Кроме того, технология повышает экологичность производства. Концентрация окиси азота в выбросах снижается с 120 мг/м? до 70 мг/м?.

«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», — поясняет 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. 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.