Методы сжигания органического топлива, страница 3

В камерных топках (рис. 7.4) сжигаются топлива газообразные, жидкие и все виды твердого, за исключением древесины. В топки / че­рез горелку вводится топливо 2 и воздух 3. В активной зоне горения / основная масса топлива до 80—95% сгорает при максимальной темпе­ратуре топки на расчетной длине факела 5, остальное топливо догора­ет в зоне охлаждения и догорания //, отдавая теплоту настенным ис­парительным экранам 4. Газообразные продукты сгорания вместе с ле­тучей золой и недожогом топлива 6 отводятся в газоходы котла. Мине­ральная часть топлива, если таковая имеется, в виде шлаков удаляется системой шлакоудаления 7.

Конструктивное выполнение камерных топок весьма разнообразно. Требования,. которые предъявляются к сжигаемым топливам, сводятся к следующему:

при сжигании горючих газов подача в топочную камеру в основном гомогенной сыеси газа с воздухом при разной степени перемешивания;

при сжигании жидких топлив подача в топку возможно более тонко распыленных капель топлива с минимальными избытками воздуха;

при сжигании твердого топлива подача в камеру горючего в пылевидном состоя­нии надлежащей тонкости помола вместе с потребным для горения количеством подо­гретого воздуха. На практике применяются два способа сжигания пыли: с получением твердого и жидкого шлака (см. гл. 9).

Ведутся промышленные исследования вихревого камерного сжига­ния кускового угля в виде дробленки при организации многократной ре­циркуляции кусков топлива в объеме камеры горения.

Большую роль при камерном сжигании выполняют горелочные устройства, в задачу которых входят:

для газового топлива — подача воздуха с невысоким подогревом при а== 1,05—1,10 вместе с тщательно распределенным в массе воздуха го­рючим газом, с закруткой всей смеси у круглых горелок и без закрут­ки — у прямоточных струйных;

для жидкого топлива—тонкий распыл топ­лива в форсунках и совместная подача его в камеру горения в смеси е воздухом при таких же ограниченных избытках воздуха, как и для горючего газа, таком же невысоком подогреве воздуха, с закруткой или без нее;

для твердого топлива—подача смеси пыли с высоко- или среднеподогретым воздухом при а-.=1,05-1,20.

Для камерного сжигания большое значение имеет организация аэродинамики в топочной камере, особенно для твердых и жидких топлив. Для газообразных топлив аэродинамика топки имеет меньшее значение, поскольку длина активно горящего факела здесь в десятки раз меньше. При сжигании жидких топлив необходимо избегать удара горящего факела в экранные трубы во избежание их локального перегрева и пережога. При сжигании пылевидных топлив аэродинамика факела в топке должна обеспечивать высокую турбулентность и выжиг коксового остатка, отсутствие шлакованця топочных стен и др.

В ряде случаев аэродинамика камерной топки организуется закруткой топли-вовоздушного потока в горизонтальных или вертикальных циклонах (см. рис. 9.14), а также вихревая аэродинамика (см. рис. 9.11). Циклонная и вихревая аэродинамики позволяют организовать многократную рециркуляцию кусков топлива и сжигать твер­дое топливо без помола, в виде дробленки. Однако, как показывает практика, при этом появляется механический износ (эрозия) экранных труб.

Камерному способу сжигания топлив присуща высокая удельная интенсивность, что позволило конструировать котлы для энергоблоков единичной мощностью свыше 1 млн. кВт.

В табл. 7.1 приведены расчетные характеристики камерного сжига­ния пылевидного топлива. Для сжигания природного горючего газа и мазута такие рекомендации отсутствуют, так как характеристики горе­ния для топлив находят из- технико-экономических соображений.

I

Таблица 7.1. Расчетные характеристики открытых камерных топок для котлов номинальной паропроизводительности свыше 21 кг/с (75 т/ч) при сжигании пыли для а^=1,2 и с/у=0