Факельные топки (открытые, полуоткрытые и двухкамерные, топки с твердым и жидким шлакоудалением): конструкция, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки. Устройство системы шлакоудаления. Циклонные и вихревые топки: конструкция, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки.
Камерные (факельные) топки для сжигания пылевидного топлива.
Топка котла представляет собой вертикальную камеру (преимущественно прямоугольного или квадратного сечения) на стенах которой расположены горелки. Образующиеся при горении топлива высокотемпературные газы выходят в газоход, в котором расположены поверхности нагрева, унося с собой остающиеся после горения золовые частицы небольшого размера (до 95 % общей массы золы). Крупные золовые частицы и образующийся шлак выпадают в нижнюю часть топки и воронку и удаляются механизированным способом с помощью шлакоудаляющего устройства.
Камерные топки называют открытыми, если весь объем топочной камеры и настенные экраны открыты для теплового излучения высокотемпературного ядра (зоны активного горения). Если какая-то часть объема топочной камеры и ограждающих радиационных экранов затенена (обычно одним или двумя выступами стен внутрь топки) от прямого теплового излучения из зоны активного горения, то такая топка является полуоткрытой.
Температура пылеугольного факела, особенно его ядра, превышает температуру плавления золы. Поэтому в топочной камере устанавливаются охлаждаемые водой (пароводяной смесью или паром) поверхности нагрева, называемыми топочными экранами, наличие которых позволяет избежать зашлаковывания кирпичных стенок топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева (расположенных за топкой) расплавленными частицами золы. Зашлаковывание стенок топки приводит к их износу (под действием высоких температур), а зашлаковывание конвективных поверхностей – к ухудшению теплопередачи.
В зависимости от фазового состояния удаляемого шлака различают топки с твердым (ТШУ) и жидким (ЖШУ) шлакоудалением (рис. 9.1).
В топках с ТШУ выпадающая зола удаляется в твердом (гранулированном) виде. Для охлаждения жидких шлаковых частиц нижнюю часть топки выполняют в виде холодной шлаковой воронки, имеющей сплошное экранирование стен. Наклон стенок воронки к горизонту составляет около 50 - 60° для обеспечения сползания гранулированного шлака в шлаковую шахту.
Недостатком ТШУ является вынос из топочной камеры в газоходы агрегата основной массы золы топлива, а также то, что при значительном экранировании топочной камеры воспламенение топлива затрудняется (особенно малореакционных углей типа АШ). Для интенсификации зажигания и повышения устойчивости горения применяются зажигательный пояс, представляющий собой часть топочных экранов, утепленную огнеупорным покрытием в области горелок (рис. 9.2). Применяют два типа зажигательных поясов: с покрытием гладких экранных труб фасонными кирпичами и футеровкой[7] ошипованных труб огнеупорной карборундовой или хромитовой массой.
Рис. 9.1. Топки с твердым (а) и жидким (б)
шлакоудалением и утеплением топочных экранов (в) обмазкой (I) и кирпичом
(II): 1 - стены топочной камеры; 2 - горелки; 3 -
газоход; 4 - экранные трубы; 5 - обмазка (кирпичи); 6 - шлаковый под; 7 - воронка шлакоудаления; 8 -
шлакоудаляющее устройство
Рис. 9.2. Топка (а) с зажигательным поясом из огнеупорных фасонных кирпичей (б) и из огнеупорной обмазки (в): 1 - топочные экраны; 2 - горелки; 3 - зажигательный пояс
Топки с ТШУ обычно применяют для сжигания топлива с большим и умеренным выходом летучих при тугоплавкой золе и высокой влажности: бурые и каменные угли с выходом летучих более 30 %, фрезерный торф и горючие сланцы.
В топках с ЖШУ температуру в нижней части топочной камеры поддерживают такой, чтобы обеспечить не только полное расплавление шлаков, но и надежное удаление их в жидком виде из топки. Под топки имеет небольшой уклон и утеплен. В нижней части пода выполнена лётка с выходным отверстием (примерно 500×800 мм). Трубы пода в котлах с ЖШУ должны быть наклонены к горизонту под углом не менее 15°, чтобы не происходило расслоение пароводяного потока и не возникала опасность перегрева и разрыва труб.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.