
Вот вам сразу суть: если думаете, что ионизационный контроль — это просто 'есть сигнал/нет сигнала', то на котлах высокого давления вас ждёт неприятный сюрприз. Работая с горелочными устройствами, я не раз видел, как формальная установка ионных электродов приводит к ложным отключениям или, что хуже, пропуску погасания факела.
Начну с того, что многие проектировщики до сих пор путают ионизационный контроль с фотометрическим. Первый реагирует именно на проводимость ионизированных газов в зоне горения — но если в горелке плохая стабилизация или турбулентность, ток на электроде может 'прыгать' даже при стабильном пламени. Помню, на одном из объектов в Татарстане котел постоянно уходил в аварию из-за вибрации горелки: электрод был установлен без демпфирующей втулки, и вибрация создавала ложные разрывы цепи.
Ещё один нюанс — зависимость от состава топлива. Когда переходишь с газа на мазут, ионный ток меняется нелинейно, и если не перенастроить пороги срабатывания, система будет врать. Приходилось вручную подбирать положение электрода для каждого режима — идеальной 'универсальной точки' просто нет.
Кстати, про электроды: их ресурс сильно зависит от температуры поджига. На горелках с частыми пусками кончик электрода выгорает за 2–3 месяца, а не за год, как пишут в каталогах. Мы как-то поставили экспериментальный электрод с керамическим покрытием — вроде держал температуру лучше, но оказался слишком хрупким для вибрационных нагрузок.
Здесь главное — не повторять ошибку монтажников, которые ставят электрод 'где есть место'. Положение должно быть таким, чтобы электрод находился в зоне стабильной ионизации, но не мешал формированию факела. На практике это значит: не ближе 15–20 мм от ядра пламени и под углом 30–45 градусов к потоку. Если поставить параллельно — налипание сажи гарантировано.
Особенно сложно с горелками ротационного типа — там зона измерения постоянно смещается. Для таких случаев мы иногда ставили два электрода в противофазе, но это требовало модернизации контроллера. Кстати, о контроллерах: стандартные модули часто не учитывают инерционность ионизационного тока. При резком скачке нагрузки пламя может 'оторваться', а ток ещё несколько секунд будет держаться — этого достаточно для вспышки в топке.
Кабельная разводка — отдельная головная боль. Высокоомные кабели (а они нужны для передачи слабого тока) чувствительны к наводкам от силовых линий. Как-то раз на комбинате в Череповце ложные срабатывания прекратились только после прокладки экранированных кабелей в отдельном лотке.
Когда мы начали сотрудничать с ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования, обратили внимание на их подход к комплектации систем. Они не просто поставляют электроды, а сразу предлагают провести тепловой расчёт для определения оптимальной точки установки. Это редкое явление — большинство производителей присылают коробку с оборудованием и шаблонную инструкцию.
На их сайте lynorbert.ru есть технические заметки по монтажу — не рекламные буклеты, а реальные кейсы с графиками замеров. Например, описание регулировки чувствительности для горелок с подмесом дымовых газов — вещь, которая спасла нам проект реконструкции котла в Уфе.
Кстати, их инженеры первыми подсказали нам трюк с калибровкой по току холостого хода. Оказывается, если замерить ток утечки на холодной горелке (при отключенном топливе) и вычесть это значение из рабочего сигнала, стабильность контроля повышается на 30–40%. Такие нюансы не пишут в учебниках.
Самая частая жалоба — 'датчик пламени не видит пламя'. В 80% случаев проблема не в датчике, а в заземлении цепи. Ионный ток идёт через тело горелки и корпус котла — если где-то есть окисленные соединения, сопротивление растёт. Мы теперь всегда замеряем сопротивление между электродом и клеммой заземления — должно быть не более 0.1 Ома.
Второй бич — коксование наконечника. Для мазутных горелок это неизбежно, но можно замедлить. Мы экспериментировали с подачей очищенного воздуха на обдув электрода — помогает, но требует дополнительного оборудования. Проще всего увеличить периодичность очистки — раз в неделю вместо 'по графику раз в месяц'.
И ещё: не используйте для очистки абразивы! Видел, как слесари брали наждачку для зачистки электрода — после этого параметры ионного тока менялись необратимо. Только мягкая ветошь и спирт.
Сейчас многие переходят на комбинированные системы: ионизация + УФ-датчик. Но это не всегда оправдано — для большинства промышленных горелок достаточно грамотно настроенной ионизационной системы. Дорогие многодиапазонные контроллеры часто избыточны, хотя в некоторых случаях (например, при частых сменах топлива) они действительно нужны.
Интересное направление — адаптивные алгоритмы. Система ООО Лоян Синьпу как раз предлагает контроллеры с функцией 'обучения' — они запоминают параметры ионного тока в разных режимах и подстраивают пороги. Мы тестировали такую на котле ДКВР-10 — после недели работы количество ложных остановок сократилось с 3–4 в сутки до нуля.
Но полностью доверять автоматике нельзя. Раз в квартал нужно делать контрольные замеры эталонным прибором — мы используем переносной имитатор ионного тока. Обнаружили, что со временем показания контроллера 'уплывают' на 5–7% из-за старения компонентов.
Ионизационный контроль — рабочий инструмент, но требующий понимания физики процесса. Нельзя просто взять 'сертифицированный датчик' и считать проблему решённой. Нужно учитывать и тип горелки, и характеристики топлива, и режимы работы котла.
Сотрудничество со специализированными производителями вроде ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования упрощает жизнь — их подход 'под ключ' с учётом технологических нюансов экономит время на пусконаладке. Главное — не стесняться задавать вопросы их инженерам: в их базе накоплены десятки неочевидных решений для сложных случаев.
И последнее: никогда не экономьте на мелочах вроде керамических изоляторов или термостойких кабелей. Ремонт после ложного отключения котла обойдётся дороже всей системы мониторинга.