Riello GULLIVER BS: Технический обзор и инженерный анализ серии газовых горелок с технологией Low NOx

1. Введение: Стандарты нового поколения в теплоэнергетике

Современная теплоэнергетика, особенно в бытовом и коммерческом секторах, развивается под влиянием двух ключевых факторов: ужесточение экологических норм и постоянный рост требований к энергоэффективности. На этом фоне итальянский производитель Riello, один из мировых лидеров в области систем сжигания, представляет серию газовых горелок GULLIVER BS. Эта линейка позиционируется как инженерный ответ на главные вызовы рынка.

Серия Riello GULLIVER BS — это полная гамма газовых горелок, разработанных в первую очередь для бытового отопления и применения в водогрейных котлах (теплогенераторах) мощностью до 400 кВт. Концепция серии базируется на трех фундаментальных принципах:

1. Экологичность: Горелки разработаны как устройства с низким уровнем выбросов  (Low NOx), что позволяет им соответствовать самым строгим европейским и мировым стандартам по сокращению выбросов загрязняющих веществ.
2. Универсальность и Эффективность: Широчайший диапазон мощности, охватывающий от 16 до 250 кВт, и наличие трех различных типов регулирования (одноступенчатое, двухступенчатое и модулирующее) позволяют подобрать оптимальное решение для любого объекта, от частного дома до коммерческого здания.
3. Надежность и Практичность: В горелках используются унифицированные компоненты, зарекомендовавшие себя во всей платформе Riello Gulliver. При разработке особое внимание было уделено «простоте монтажа и настройки», а также снижению уровня шума.

Многократное упоминание о том, что «во всех моделях используются одни и те же компоненты, разработанные Riello для серии Gulliver», указывает на стратегический подход компании к унификации. Фактически, GULLIVER — это модульная платформа. Для конечных пользователей, монтажных организаций и дистрибьюторов, таких как «Промэлектроника», это означает значительные преимущества в течение всего жизненного цикла оборудования. Унификация упрощает логистику и доступность запасных частей, снижает затраты на обучение обслуживающего персонала (знание одной модели легко масштабируется на всю серию) и гарантирует проверенную надежность, поскольку ключевые узлы и компоненты используются в тысячах устройств по всему миру.

2. Технология Low NOx: Как Riello GULLIVER BS обеспечивает экологичное сгорание

Ключевым технологическим преимуществом серии GULLIVER BS является ее соответствие стандартам Low NOx. Оксиды азота  — это вредные соединения, образующиеся при горении топлива при высоких температурах. Они являются основной причиной кислотных дождей и городского смога, что привело к введению строгих законодательных ограничений на их выбросы, включая Регламент ЕС 813/2013 и стандарт EN 676.

Горелки Riello GULLIVER BS достигают низких показателей выбросов не за счет установки дорогих и сложных систем каталитической очистки дымовых газов, а за счет интеллектуального управления самим процессом горения. Это достигается благодаря специальной конструкции головки сгорания, которая использует два ключевых физических принципа.

1. Внутренняя рециркуляция дымовых газов: Головка сгорания, изготовленная из жаропрочной нержавеющей стали, имеет «особую геометрию». Она спроектирована таким образом, что в процессе работы часть уже сгоревших, но еще горячих дымовых газов втягивается (рециркулирует) обратно в корневую зону пламени. Эти инертные газы, смешиваясь со свежей газовоздушной смесью, действуют как охладитель, снижая пиковую температуру в ядре пламени. Поскольку основной механизм образования так называемого «термического оксида азота» напрямую зависит от высокой температуры, это конструктивное решение эффективно подавляет его образование.
2. Поэтапная подача топлива (Fuel Staging): «Специальная геометрия газовых форсунок» обеспечивает подачу газа не единовременно в одну точку, а поэтапно, создавая в зоне горения участки, обогащенные топливом, и участки, обедненные им. Это также нарушает идеальные стехиометрические условия для формирования оксидов азота.

Подобный подход демонстрирует инженерную элегантность решения Riello. Горелка GULLIVER BS «рождена» быть Low NOx, а не «вылечена» от высоких выбросов с помощью внешних дополнительных компонентов. В то время как внешние системы (например, внешняя рециркуляция дымовых газов или катализаторы) добавляют сложности, точки отказа и увеличивают стоимость, решение Riello полностью интегрировано в конструкцию головки сгорания. Это делает систему более надежной, экономически эффективной и долговечной, что полностью соответствует заявлениям производителя о «высоком уровне качества» и «безопасной работе».

3. Модельный ряд GULLIVER BS: От одноступенчатой простоты до полной модуляции

Серия GULLIVER BS представляет собой комплексную линейку, закрывающую потребности в диапазоне мощностей от 16 до 250 кВт. Вся серия разделена на четыре физических типоразмера (структуры), которые отличаются размерами корпуса, вентилятора и головки сгорания: BS1, BS2, BS3 и BS4. Что еще более важно, эти типоразмеры доступны в трех вариантах регулирования мощности, что позволяет инженеру подобрать горелку, идеально соответствующую тепловой нагрузке объекта.

Таблица 1. Сравнительные характеристики модельных рядов Riello GULLIVER

Примечание: Диапазоны мощности могут незначительно варьироваться в зависимости от конкретной ревизии и рынка.

3.1. GULLIVER BS (Одноступенчатые): Надежность "Вкл/Выкл"

Это базовые модели серии (BS1, BS2, BS3, BS4). Они работают в простом и надежном одноступенчатом режиме: горелка либо выключена, либо работает на 100% своей номинальной мощности. Такой режим работы идеально подходит для систем с относительно постоянной или редко меняющейся тепловой нагрузкой. Классический пример — нагрев бойлера косвенного нагрева для ГВС или работа в простых отопительных системах, где приоритетом являются бюджет и простота конструкции, а не пиковая эффективность в переходных режимах.

3.2. GULLIVER BSD (Двухступенчатые): Эффективность "Hi/Low"

Модели серии BSD (BS1D, BS2D, BS3D, BS4D) предлагают двухступенчатую работу. Это означает, что горелка может работать на двух фиксированных уровнях мощности: «малое горение» (1-я ступень) и «полное горение» (2-я ступень). Например, модель BS4D имеет диапазон мощности 1-й ступени 110-140 кВт и 2-й ступени до 250 кВт.

Преимущество такого подхода кроется в повышении общегодовой эффективности системы. Значительная часть потерь тепла в котельной установке происходит не во время работы горелки, а во время ее циклов «стоп-старт». Перед каждым запуском (и после каждой остановки) автоматика безопасности требует выполнения цикла «продувки», когда вентилятор горелки работает при выключенной подаче газа. Это необходимо для удаления из топки любых остатков несгоревшего топлива. Однако в этот момент вентилятор также выдувает все ценное тепло из котла и топки прямо в дымоход.

Двухступенчатая горелка BSD решает эту проблему. В периоды межсезонья или при снижении потребности в тепле, вместо того чтобы полностью выключиться, она переходит на 1-ю (низкую) ступень. Она работает дольше, но с меньшей мощностью, избегая частых и неэффективных циклов продувки. Это «гарантирует высокий уровень производительности теплового агрегата», значительно снижает расход топлива, уменьшает термический и механический износ котла и самой горелки.

3.3. GULLIVER BS/M (Прогрессивные / Модулирующие): Максимальная точность и КПД

Модели BS/M (BS2/M, BS3/M, BS4/M) являются вершиной модельного ряда. Эти горелки способны плавно изменять свою мощность во всем рабочем диапазоне, а не просто переключаться между двумя фиксированными точками. Это достигается за счет более сложной системы управления:

• Сервопривод: Вместо простого двигателя, открывающего заслонку, здесь установлен прецизионный сервопривод (например, LANDIS SQN91), который одновременно и пропорционально управляет положением воздушной заслонки и газового клапана, поддерживая идеальное соотношение «газ-воздух» во всем диапазоне мощности.
• Автомат горения: Используется более продвинутый блок управления (например, LMG 22).

Эти горелки могут работать в двух режимах:

1. Двухступенчатый прогрессивный: Плавный, управляемый сервоприводом переход с 1-й на 2-ю ступень, что исключает гидравлические и термические удары в системе.
2. Модуляционный: При установке опционального модулятора (например, Riello RWF 40) и подключении внешних датчиков (температуры $PT100$ или давления 4-20 мА), горелка начинает работать в полностью модулирующем режиме. Она точно отслеживает потребность системы и выдает ровно столько киловатт, сколько необходимо в данный момент для поддержания заданной температуры. Это обеспечивает максимальный КПД и наиболее точное управление климатом.

Анализ модельного ряда показывает (см. Таблицу 1), что модель BS1/M отсутствует. Модуляция начинается только с модели BS2/M мощностью от 49 кВт. Это не упущение, а прагматичное инженерно-экономическое решение. Для бытового сегмента, на который в основном рассчитан диапазон BS1 (16-52 кВт), стоимость сложной модулирующей системы (сервопривод Landis, модулятор RWF) экономически нецелесообразна. Экономия топлива на таких малых мощностях не окупит значительно возросшую начальную стоимость. Для этого сегмента «бытового отопления» вполне достаточно эффективности одно- и двухступенчатых моделей BS и BSD. Полноценная модуляция вступает в игру там, где ставки выше — на коммерческих объектах и в мощных бытовых системах (диапазон BS2/M - BS4/M).

4. Инженерные решения: Конструкция, Управление и Безопасность

Успех серии GULLIVER BS заключается не только в технологии Low NOx и гибкости модельного ряда, но и в продуманных инженерных решениях, направленных на надежность, тишину и безопасность.

4.1. Корпус, Вентилятор и Звукоизоляция

Горелки имеют моноблочную конструкцию, где все основные компоненты (двигатель, вентилятор, органы управления) объединены в один компактный блок, что упрощает монтаж.

Особого внимания заслуживает система подачи воздуха. В горелках используется высокоэффективный вентилятор с «загнутыми вперед лопатками». Вентиляторы такого типа (центробежные) способны создавать высокое статическое давление. Это позволяет горелке GULLIVER BS стабильно работать и обеспечивать качественное смешение газа и воздуха даже при эксплуатации с котлами, имеющими высокое противодавление в камере сгорания (например, современные реверсивные или трехходовые котлы).

Поскольку серия разработана в том числе для «бытового отопления», «специальное внимание было уделено снижению шума». Это достигается не только за счет оптимизации аэродинамики вентилятора, но и благодаря тому, что внутренний «кожух облицован звукопоглощающим материалом».

4.2. "Мозг" горелки: Управление и Самодиагностика

Все горелки серии GULLIVER BS, включая базовые одноступенчатые модели, оснащены «микропроцессорным блоком управления безопасностью горелки». Это не простое электромеханическое реле, а полноценный цифровой «мозг».

Он не только управляет всем циклом розжига и контролирует наличие пламени (с помощью ионизационного электрода), но и выполняет функции самодиагностики. Блок управления предоставляет «индикацию работы и диагностику причины неисправности». Для обслуживающего инженера это означает, что в случае сбоя горелка сама «сообщит» о проблеме (например, через светодиодный код или подключение к ПК). Это кардинально сокращает время простоя, упрощает поиск неисправности и снижает общие эксплуатационные расходы.

4.3. Эффективность в деталях: Воздушная заслонка

Одним из примеров внимания Riello к деталям является конструкция воздушной заслонки. В документации указано, что горелка оснащена «воздушной заслонкой, полностью закрывающейся в режиме ожидания (stand by)». Модели BS/M также имеют заслонку, «закрывающуюся при выключении горелки».

На первый взгляд, это незначительная деталь, но она имеет прямое влияние на общий КПД системы. Когда горелка выключена, открытая воздушная заслонка превращает котел и дымоход в одну большую «аэродинамическую трубу». Естественная тяга в дымоходе начинает вытягивать теплый воздух из котельной, а главное — тепло из самого котла. Теплоноситель в котле остывает, и горелке приходится включаться чаще, чтобы просто поддерживать температуру.

Полное закрытие заслонки герметизирует котел в режиме ожидания. Это «предотвращает потери тепла через дымоход», сохраняя его в водяной рубашке котла. Эта простая механическая функция напрямую повышает так называемый сезонный КПД всей отопительной системы, экономя топливо даже тогда, когда горелка неактивна.

4.4. Газовая арматура (Газовые рампы)

Горелки GULLIVER BS не поставляются со встроенной газовой арматурой, так как выбор рампы зависит от типа газа (природный или СУГ) и давления в магистрали. Они агрегатируются со стандартными газовыми мультиблоками. В технической документации указаны совместимые типы, такие как MBC 65, MB 405, MB 407, MB 410, MB 412 и CG 120, CG 220 для моделей BS/M.

Газовый мультиблок — это компактный узел, который объединяет в себе все необходимые элементы безопасности и регулирования: газовый фильтр, регулятор-стабилизатор давления, реле минимального давления газа (отключает горелку, если давление в сети упало) и два последовательных предохранительных клапана. Для объектов с повышенными требованиями к безопасности существует возможность установки опционального «устройства контроля герметичности клапанов» (VPS - Valve Proving System), которое перед каждым запуском автоматически проверяет, не пропускает ли один из газовых клапанов.

5. Монтаж и техническое обслуживание: Экономия времени на объекте

При разработке серии GULLIVER инженеры Riello уделили огромное внимание не только производительности, но и удобству работы монтажников и сервисных специалистов.

Ключевым конструктивным преимуществом, унаследованным всей серией, является так называемая «система скользящих шин» (slide bar system), также упоминаемая как «подвижный» или «скользящий» фланец.

Это решение кардинально упрощает техническое обслуживание. В традиционных горелках для получения доступа к головке сгорания (например, для чистки, проверки или замены электродов розжига и ионизации) специалисту необходимо было полностью демонтировать горелку с фланца котла. Часто это требовало отсоединения тяжелой газовой рампы, что делало работу трудоемкой, долгой и требующей участия двух человек.

Конструкция Riello GULLIVER BS решает эту проблему. Специалисту достаточно ослабить крепежные винты, и вся горелка (корпус с вентилятором и двигателем) отъезжает назад по специальным направляющим, в то время как крепежный фланец и газовая рампа остаются неподвижно закрепленными на котле. Головка сгорания становится полностью доступна для обслуживания. Эта система «значительно упрощает обслуживание», превращая многочасовую работу в процедуру, занимающую 30-40 минут. Для любого объекта, будь то частный дом или коммерческое предприятие, это означает минимизацию времени простоя оборудования и прямую экономию на стоимости сервисных работ.

Удобство настройки также обеспечивается:

• «Фронтальным доступом ко всем узлам».
• Возможностью «настройки горелки без снятия с теплогенератора».
• Регулировкой воздушной заслонки, которая производится «без снятия кожуха» горелки.

Кроме того, подвижный фланец позволяет «подобрать оптимальную длину головки горелки», то есть точно отрегулировать глубину ее вхождения в топку котла. Это критически важно для адаптации горелки под конкретную геометрию камеры сгорания и достижения заявленных показателей эффективности и Low NOx.

6. Заключение и Рекомендации по поставкам

Серия газовых горелок Riello GULLIVER BS (включая модификации BS, BSD и BS/M) представляет собой универсальную, высокотехнологичную и экономически эффективчную платформу для теплогенераторов мощностью от 16 до 250 кВт. Инженерам Riello удалось успешно совместить строгие экологические стандарты (технология Low NOx) с выдающейся простотой монтажа и обслуживания (система скользящего фланца). Это делает серию идеальным выбором для оснащения или модернизации современных водогрейных котлов и систем горячего водоснабжения.

Однако широкий модельный ряд и гибкость настроек подразумевают, что выбор оптимального решения становится сложной инженерной задачей. Определение того, какая модель необходима — одноступенчатая BS, экономичная двухступенчатая BSD или высокоэффективная модулирующая BS/M, — а также правильный подбор к ней газовой рампы и компонентов автоматики, напрямую влияют на безопасность, надежность и экономичность будущей системы.

Для решения этих задач, получения подробной технической консультации, квалифицированного подбора оборудования под требования вашего проекта или приобретения оригинальных горелок Riello серии GULLIVER BS, рекомендуется обращаться к профессиональным поставщикам.

Квалифицированные специалисты компании «Промэлектроника» помогут скомплектовать заказ, обеспечат поставку необходимых запасных частей, входящих в стандартную комплектацию, и окажут необходимую техническую поддержку. Для связи с экспертами «Промэлектроника» используйте e-mail: sales@prom-elec.com.