Общая характеристика котельного агрегата, котельной установки. Элементы, входящие в состав котельного агрегата. Тракты котла. Состав и параметры продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, страница 28

Для повышения температуры в топках с ЖШУ в районе горелок и ниже топочные экраны покрывают огнеупорной обмазкой или кирпичами. Для уменьшения излучения из зоны горения на вышележащие стены топки применяют специальные пережимы или полностью отделяют камеру горения от камеры охлаждения (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Схемы пылеугольных факельных топок с ЖШУ: а - однокамерная открытая топка, б - то же, полуоткрытая; в - двухкамерная топка; 1 - холодная радиационная поверхность; 2 - поверхность топки, покрытая огнеупорной обмазкой; 3 - подача топлива; 4 - шлакоулавливающий пучок труб, покрытых футеровкой.

В однокамерной открытой топке топливо через горелки поступает в камеру, стенки которой в нижней части покрыты ошипованными футерованными экранными трубами. В связи с этим в камере при горении топлива развивается достаточно высокая температура, обеспечивающая плавление шлака. Расплавленный шлак через лётку стекает в ванну, где гранулируется водой и охлаждается. Степень улавливания золы в такой топке составляет 15 – 30 % общего содержания золы. Недостатком данной топки является то, что области перехода от «горячей» зоны к неутепленной «холодной» имеет место интенсивное ошлаковывание экранных поверхностей нагрева.

В однокамерной полуоткрытой топке зоны плавления и охлаждения разделены пережимом. В камере горения ошипованные трубы покрываются огнеупорной обмазкой, в связи с чем температура там составляет 1700 – 1800 °С. В камере охлаждения расположены открытые экранные поверхности, обеспечивающие охлаждение уносимой золы. Степень улавливания золы – 30 – 40 %.

В двухкамерной топке с ЖШУ камера горения и камера охлаждения разделены шлакосепарационной решеткой, выполненной из разведенных ошипованных экранных труб, покрытых огнеупорной обмазкой. Степень улавливания золы в двухкамерной топке – до 70 %.

Достоинства топок с ЖШУ: улавливание значительного количества золы в пределах топочной камеры уменьшает загрязнение поверхностей нагрева, а также их износ летучей золой, что позволяет повысить скорость продуктов сгорания, интенсифицировать теплопередачу и уменьшить габариты поверхностей нагрева (и, следовательно, затраты металла); благодаря более высокой температуре горения улучшается выгорание топлива и соответственно снижается величина q4 (например для АШ с 6 – 7 % в топках с ТШУ до 3 – 4 % в топках с ЖШУ).

Недостатки: вследствие большего количества удаляемого шлака и более высокой его температуры возрастает потеря q6 (до 2 – 3 % для многозольных топлив); в связи с высокой температурой в топке возрастает выход оксидов азота; при пониженной нагрузке котлоагрегата возможно застывание шлака.

Топки с ЖШУ применяют для низкореакционных топлив с малым выходом летучих (АШБ Т), а также для сильношлакующих топлив с низкой температурой плавления золы (угли Канско-Ачинского бассейна).

Устройство шлакоудаления.

Выпадающий в нижнюю часть топочных камер и скапливающийся там шлак в твердом или жидком состоянии необходимо непрерывно выводить из котла.

Для этого под шлаковыми лётками или в устье холодной воронки предусмотрена установка шлаковых шахт, оборудованных ваннами, заполняемыми водой (рис. 9.4). В топках с ТШУ осыпающийся со стен твердый шлак падает в холодную воронку и далее по ее скатам – в шлаковую ванну. При соприкосновении с водой раскаленный шлак растрескивается и рассыпается. В топке с ЖШУ стекающий в воду жидкий шлак затвердевает в виде частиц небольших размеров.

Рис. 9.4. Шлаковые ванны и устройства шлакоудаления: а - шнековое; б - скребковое; 1 - ванна с водой; 2 - шнек; 3 - электродвигатель с редуктором; 4 - отводящий патрубок; 5 - привод дробилки; 6 - дробилка; 7 - цепная передача

Шлак из ванны шлаковой шахты удаляется с помощью шнековых или скребковых транспортеров, далее сбрасывается в шлаковый канал и по системе пневмо- или гидрошлакозолоудаления подается на золоотвал.

Вода поступает в ванну непрерывно, причем уровень воды регулируется таким образом, чтобы он закрывал приемное отверстие шлаковой шахты и тем самым предотвращал проникновение присосов воздуха через шлаковую шахту в топку.