Область внедрения, специфичность работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Журнальчик «Анонсы теплоснабжения», № 4, (20), апрель, 2002, С.23 – 25, www.ntsn.ru

К.т.н. Е.Н.Сахаров

К факельным топкам с прямым вдуванием относят:

— топку с открытыми амбразурами;

— топку с горизонтальным рассекателем в амбразуре;

— топку с эжекционной амбразурой;

— топку с плоскими параллельными струями.

Факельные топки с прямым вдуванием используют на парогенераторах производительностью до 10-12 т/час для сжигания бурых углей, фрезерного сланцев и каменных углей с выходом летучих VГ ≥ 30%.

Топка с открытыми амбразурами (рис.1)

Область внедрения, специфичность работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Горючее в мельницу 1, расположенную перед фронтом парогенератора, поступает через течку 2, а воздух – через воздуховоды 3. Угольная пыль из молотковой мельницы через сепарационные шахты 4, которые верхней горизонтальной частью присоединены к топке, подаются отработанным сушильным агентом в горелки. Вторичный воздух подается через шлицы 6. Таким макаром, система пылеподачи совмещена с системой пылеприготовления. Пылевоздушную смесь подают в топку со скоростью 20 – 30 м/с через шлицы 6, расположенные над и под амбразурами. Верхние сопла установлены под углом 30 — 45° книзу, а нижние – под углом 15 — 25° наверх.

В процессе использования установлено, что на парогенераторах средней и большой производительности, топки с открытыми амбразурами работают неудовлетворительно. При подаче вторичного воздуха через шлицы, расположенные над и под амбразурами, струи вторичного воздуха изолируют пылевоздушный поток от жарких топочных газов, препятствуя его прогреву и, как следует, воспламенению. Наружняя подача вторичного воздуха приводит к уменьшению концентрации пыли в внешних слоях пылевоздушного потока, что также усугубляет условия воспламенения. Из-за неуравновешенного зажигания имеет место сепарация пыли из факела в прохладную воронку.

Достоинством топок с открытыми амбразурами будет то, что они ординарны и малогабаритны по конструкции и надежны в работе системы пылеприготовления и пылеподачи. Совмещение сепарации и транспорта пыли в горелки в одном устройстве – в сепарационной шахте, устанавливаемой над мельницей, очень упрощает этот узел.

Применение установок с молотковыми мельницами дает существенное преимущество в общей сборке парогенераторного цеха. Фронт парогенераторов открыт, боковые и задние стенки не загромождены пылепроводами и воздухопроводами, что делает отличные условия для их эксплуатации и ремонта.

Топка с горизонтальным рассекателем в амбразуре

Для стабилизации зажигания и увеличения стойкости горения в топках с прямым вдуванием (с открытыми амбразурами) на заводе им. Орджоникидзе разработана амбразура с горизонтальным рассекателем в головке 1 шахты (рис. 2).

Выходящий из амбразуры 2 пылевоздушный поток рассекателем 3 делится на две струи. Меж ними появляется вихрь жарких товаров сгорания, обеспечивающий зажигание факела. Благодаря стабилизации зажигания, пульсация в топке и сепарация пыли из факела существенно уменьшилась.

Шибером 4, установленным перед рассекателем, можно распределять пылевоздушный поток на верхнюю и нижнюю струи и тем регулировать положение факела по высоте топки. Вторичный воздух подается через сопла 5, расположенные над и под амбразурой, под углом встречи с потоком первичного воздуха 10 — 15° и 15 — 18°.

Вследствие малой скорости первичного воздуха и подачи вторичного воздуха снаружи пылевоздушного потока, в работе этих топок в значимой мере сохраняются недочеты, присущие топкам с открытыми амбразурами.

Область внедрения, специфичность работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Топка с эжекционной амбразурой

С целью стабилизации зажигания ЦКТН предложена эжекционная амбразура (рис.3). Для этого в головке сепарационной шахты обыкновенной конструкции расположены плоские сопла с направлением одной половины из их ввысь, другой вниз. Струи вторичного воздуха по выходе из сопл, завлекая первичный воздух, делят факел на две струи, меж которыми, под действием возникающего разряжения, устанавливается оборотный поток жарких газов, обеспечивающий зажигание внутренней части пылевоздушного потока на выходе из амбразуры.

Скорость движения пылевоздушной консистенции в амбразуре 4–6 м/с; скорость выхода вторичного воздуха из верхних сопл 15-20 м/с, из нижних 25-30 м/с. Угол меж верхними и нижними соплами 75-90°, угол наклона верхних сопл 45°, а нижних 30-35° к горизонту. Приблизительно 10% воздуха подается через сопла, расположенные на задней стенке топки на уровне оси амбразур.

Применение эжекционных амбразур улучшило зажигание факела и выжиг горючего, существенно уменьшились пульсации в топке. Но при этой конструкции амбразур сохранилась малая скорость подачи пылевоздушной консистенции в топку.

При сжигании каменных углей с выходом летучих VГ = 30% при тонкости помола Rqо =25-35% с излишком воздуха aт=1,25 в топках с эжекционными амбразурами и горизонтальным рассекателем утраты от хим неполноты горения обычно не превосходят 0,5%, а от механической доходят до 4-5% при термическом напряжении топочного места Q/V=150 кВт/м3 (130-103 ккал / м3-час). Бурые угли следует спаливать при более глубочайшем помоле Rqо =40-60% с хим и механическим недожигом, не превосходящим 1,5-2,5% при Q/V=185 кВт/м3 (150-103 ккал / м3-час).

Область внедрения, специфичность работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Область внедрения, специфичность работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Топка с плоскими параллельными струями

В топке с плоскими параллельными струями (рис.4) верхняя горизонтальная часть сепарационной шахты 1 плавненько перебегает в канал одной либо каналы 2-ух щелевых горелок с выходным сечением 2 в виде вытянутого прямоугольника. Горелки размещены на передней стенке в один ряд параллельно друг дружке длинноватыми гранями выходного сечения.

По оси вертикальных щелевых горелок в головке шахты установлены сопла вторичного воздуха. Сопло 3 вторичного воздуха совместно с выходной амбразурой и каналами 4 первичного воздуха образует эжектор. При помощи этих эжекторов за счет энергии вторичного воздуха пылевоздушная смесь со скоростью 20-40 м/с подается через горелку в топку в виде системы плоских параллельных струй.

Топки с плоскопараллельными струями получили обширное распространение для сжигания фрезерного торфа. Долголетняя эксплуатация показала, что эти топки экономны, надежны в работе и могут обеспечить долгосрочную бесшлаковочную работу парогенератора при обычной производительности.

Для сжигания природного газа в горелках предусмотрены газовые коллекторы и короб для подачи вторичного воздуха.

Рекомендуемые скорости первичного и вторичного воздуха для топки с прямым вдуванием, с молотковыми мельницами и шахтными сепараторами

Тип горелки Горючее Скорость, м/с аэросмеси вторичного воздуха в грелках в соплах амбразур дутья из прохладной воронки2 верхней струи1 нижней струи Эжекционные амбразуры3 Сланец 3,5-5 — 15-25 25-35 — Бурый уголь 4,0-5 — 15-25 25-35 — Каменный уголь с Vr³30% — — 15-25 25-35 — Фрезерный торф 4,0-6 — 20-30 30-40 12 Горелки с плоскими параллельными струями4 Бурый уголь и фрезерный торф 8-15 30-60 — — — Амбразуры с горизонтальными рассекателями Фрезерный торф 4,0-6 25-30 — — —

Примечания:

1 Наименьшие значения скоростей принимаются для парогенераторов малой производительности.

2 В более узеньком сечении.

3 Соотношение площадей живых сечений сопл и незагроможденной части эжекционной амбразуры должно составлять 0,1 для бурых углей и фрезерного торфа, 0,2 – для каменных углей.

4 Скорость выхода аэросмеси и вторичного воздуха из горелки после смешения 15-35 м/с при D=35,320 т/ч.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru