Начиная с точки слияния струн, на наружной границе участка совместного движения (штриховая линия на рис. 6.14) увеличиваются продольные составляющие скорости. На оси струи после начального участка скорости падают. Таким образом, происходит выравнивание скоростей (а также и других параметров — концентрации, температур) по мере движения в системе струи.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
МЕТОДЫ СЖИГАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА
7.1. СЛОЕВОЕ СЖИГАНИЕ
Слоевые топки—устройства, предназначенные для сжигания твердых органических топлив.в кусках с поперечным размером до 100 мм в слое толщиной до 300 мм в ^зависимости от крупности куска на решетке, называемой колосниковой. На колосниковую решетку подаются в необходимой пропорции кусковое топливо и воздух. Топливо поступает на колосниковое полотно, как правило, сверху, реже—сбоку или снизу, воздух — всегда снизу, через специальные отверстия в колосниках, живое сечение которых 5—15% и больше. Основная масса топлива сгорает в виде кокса в самом слое, горючие газы — в слое и над-слойном объеме топочной камеры. Таким образом, можно записать
<3=(3сл+<3кам, • (7.1)
где Q, Осл, Окам — количество теплоты, выделенной в топке, в слое и в камере.
Интенсивность горения в слоевой топке характеризуется двумя показателями: видимым тепловым напряжением зеркала горения Q/Ra, МВт/м2, и видимым тепловым напряжением топочного объема Q/Vr, МВт/м3. Действительное тепловое напряжение зеркала горения Осл/^з.г будет меньше видимого, поскольку не вся располагаемая теплота Q выделяется в слое.
Предельные размеры колосникового полотна и удельная тепловая нагрузка зеркала горения не позволяют для обычных условий поднять на слоевых топках паропроизводительность агрегата выше 14—21 кг/с (50—75 т/ч).
На рис. 7.1 даны изменения параметров горения в неподвижном слое с верхней загрузкой топлива. В слое обнаруживаются три прослойки (рис. 7.1,в): вверху располагается слой свежего топлива, внизу—слой шлака с минимальным содержанием недогоревшего кокса (шлаковая подушка), а в середине—толстая прослойка раскаленного горящего кокса. Заметим, что при загрузке свежего топлива на слой горящего имеет место эффективное двойное зажигание: снизу от горящего кокса и сверху от горящих газов. Максимальные избытки воздуха а (см. рис. 7.1,6) приходятся на низ слоя, а температуры—на верхнюю часть слоя горящего кокса (рис. 7.1,в).
На рис. 7.1,а представлен характер газообразования по глубине слоя для мелочи антрацита при толщине слоя 25 мм и скорости дутья 0,5 м/с.
В кислородной зоне (К) параллельно образуются СО; и СО. К концу кислородной зоны концентрация кислорода снижается до 1—2%, а углекислоты—достигает своего максимума.
В восстановительной зоне (В) из-за отсутствия кислорода СО; взаимодействует с раскаленным углеродом (коксом) и образует в большом количестве СО. Отсюда в восстановительной зоне по высоте слоя концентрация углекислого газа падает,. а окиси углерода растет. Температура слоя по высоте к концу кислородной зоны достигает максимума, в восстановительной—падает из-за эндотермического характера восстановительных реакций СОд и Н^О. Толщина зоны К в 4—6 раз меньше, чем зоны В, и равна примерно 1—2 диаметрам кусков горящего топлива. Характер газообразования позволяет варьировать составом газа, покидающего слой. При желании получить инертные газы за пределами слоя, т. е. получить максимум теплоты, процесс следует вести в тонком слое с избытком окислителя; при желании получить горючие газы (при процессе газификации) процесс следует вести при утолщенном слое и недостатке кислорода.
В слоевых топках происходят три основные операции: загрузка топлива, шуровка слоя и удаление шлака. По мере механизации этих процессов различают топки полумеханические, когда одна из трех операций (обычно загрузка топлива) механизирована, а шуровка и удаление шлака — ручные или полумеханизированные, и механические, когда все три операции полностью механизированы.
Представителем энергетической слоевой топки с полной механизацией процессов является беспровальная цепная решетка (БЦР). На рис. 7.2,а дан продольный разрез чешуйчатой цепной решетки (ЧЦР), или, как ее называет завод-изготовитель, –– топки чешуйчатой (ТЧ). Это цепная решетка с беспровальными колосниками (рис. 7.2,6).
Чешуйчатое полотно выполняется из поворотных наклонно расположенных беспровальных колосников 1. Провал собирается в кармане 2 колосника, и при опрокидывании последнего при обходе задней звездочки провал сбрасывается в особый бункер 3. Верхняя ветвь полотна перемещается по настилу рамы с помощью чугунных роликов 4, а нижняя скользит по опорным балкам 5. В конце решетки на отдельной опоре установлен шлакосниматель 6, служащий для снятия шлака и сброса его в бункер 7. Под верхней ветвью колосникового полотна расположен дутьевой короб, разделенный поперечными балками на отдельные зоны 8, в которых воздух регулируется индивидуально. Воздух подводится для малых производительностеи решетки с одной стороны, для больших — с двух. В дутьевых зонах устанавливают механизмы удаления провала 9. В угольном ящике установлен водоохлаждающий регулятор толщины слоя топлива 10 на решетке и секторный затвор 11 со своими приводами. Толщина слоя на решетке 150—250 мм в зависимости от сорта топлива, давление воздуха под решеткой поддерживается на уровне 1000 Па. Полотно перемещается со скоростью от 2,4 до 18 м/ч, избытки воздуха на выходе из топочной камеры 1,5—1,6.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.