
Когда слышишь про ионизационные системы мониторинга пламени, первое, что приходит в голову — это какая-то элементарная вещь, электрод и всё. Но на практике, особенно с горелками на жидком топливе, начинаются нюансы, которые в спецификациях не пишут. Многие думают, что раз принцип известен decades, то и проблем быть не должно. А потом оказывается, что электрод садится за два месяца из-за серы в мазуте, или шум от преобразователя мешает работе АСУ ТП. Вот об этих подводных камнях и хочется сказать.
Ионизация — это не просто ?ток проходит через плазму?. В горелках, особенно в форсированных режимах, ионизационный ток сильно зависит от положения электрода относительно зоны горения. Сместился на 5 мм — и сигнал упал на 30%. Причём это не линейная зависимость, что усложняет настройку.
Часто вижу, как настраивают систему по максимальному току. Казалось бы, логично. Но при максимальном токе электрод может работать на грани эрозии, особенно если в топливе есть примеси. Лучше искать не максимум, а стабильное плато, пусть и с меньшими значениями.
Ещё момент — материал электрода. Нержавейка — это стандарт, но для агрессивных сред лучше сплавы с иридием. Дорого, да, но замена каждые полгода против трёх лет — считайте сами. Кстати, у ООО Лоян Синьпу в некоторых комплектах идут именно такие электроды, что редкость для бюджетных решений.
Современные котельные — это не отдельные горелки, а часть большой системы. И тут часто возникает конфликт сигналов. Ионизационный датчик выдаёт постоянный ток, а АСУ ждёт ?сухой контакт? или стандартный сигнал 4-20 мА. Преобразователи нужны, но они — дополнительное звено, которое может выйти из строя.
Помню случай на ТЭЦ под Красноярском: поставили ионизационные системы, а преобразователи не учли помехи от частотных приводов насосов. В итоге ложные срабатывания при пуске. Пришлось экранировать кабели и ставить фильтры. Мелочь, а про которую в паспорте не пишут.
Интересно, что ООО Лоян Синьпу в своих последних разработках сразу закладывает встроенные преобразователи с гальванической развязкой. Это удобно, не нужно отдельно подбирать совместимое оборудование. На их сайте lynorbert.ru можно посмотреть схемы подключения — там видно, что продумано до мелочей.
С газовыми горелками ионизация работает стабильнее — меньше сажи, равномернее пламя. А вот с мазутными проблемы. Особенно если топливо некачественное. Электрод покрывается нагаром, ионизационный ток падает, система думает, что пламени нет, и отключает горелку. Хотя горение идёт.
Решение — регулярная чистка, но на непрерывных производствах это не всегда возможно. Иногда помогает установка двух электродов с попеременной работой — пока один в работе, второй очищается. Но это сложнее и дороже.
Кстати, в системах от ООО Лоян Синьпу для мазутных горелок предусмотрены самоочищающиеся электроды. Принцип прост — периодический нагрев до высоких температур, чтобы выжечь отложения. Работает, проверял на одном из заводов в Омске.
Многие забывают, что ионизационные системы требуют периодической калибровки. Не раз видел, как ставят и забывают. А через полгода начинаются проблемы. Ток упал на 20% — это уже критично, но АСУ не видит, потому что нет обратной связи.
Хорошая практика — встроенный тестовый режим. При активации система имитирует пламя и проверяет цепь. У большинства современных контроллеров это есть, но не все им пользуются. Лень или времени нет.
В документации к системам от lynorbert.ru калибровка расписана по шагам, с конкретными значениями токов для разных режимов. Это удобно для персонала, который не специализируется на электронике.
Ионизационный мониторинг — это только один из каналов. Часто его дублируют УФ-датчиками, особенно на ответственных объектах. Но тут важно, чтобы системы не конфликтовали. Например, ионизация срабатывает быстрее, но менее надёжна при загрязнениях.
Оптимальная схема — это когда ионизационный датчик работает в паре с УФ, и решение об отключении принимается по двум каналам. Но это удорожание, не все заказчики согласны.
На сайте ООО Лоян Синьпу есть примеры таких гибридных решений. Видно, что компания с 1998 года накопила опыт не только в основном оборудовании, но и в сопутствующих системах. Это чувствуется по тому, как продуманы интерфейсы для интеграции.
Ионизация — не панацея. Для некоторых типов топлива, например, с высоким содержанием водорода, она малоэффективна — пламя почти не ионизируется. Тут нужны другие методы.
Но для большинства промышленных котлов это проверенное и относительно дешёвое решение. Главное — правильно подобрать и установить.
Думаю, в будущем появятся гибридные датчики, сочетающие ионизацию и оптические методы. Некоторые производители, включая ООО Лоян Синьпу, уже экспериментируют в этом направлении. На их сайте lynorbert.ru можно найти упоминания о таких разработках, хотя подробностей пока мало — коммерческая тайна.
В целом, если говорить про ионизационные системы мониторинга пламени, то это рабочая лошадка, которая при грамотном использовании служит годами. Но требует понимания физики процесса и внимания к мелочам. Как и всё в котельной тематике.