Многоступенчатое сжигание угля и газа, страница 10

В результате модельных аэродинамических исследований схемы сжигания, изображенной на рис. 4, была выявлена целесообразность не только указанных выше мероприятий (увеличения высоты размещения горелок над подом, угла их наклона вниз, а также начальной скорости истечения струй), но и доказана необходимость принятия диаметра условного вертикального цилиндра в центре топки не более 0,1—0,15 полусуммы ширины и глубины топки. Это необходимо для создания надежной динамической преграды выходу газов в центральной части топки и обеспечения наиболее полного по массовому расходу спиралеобразного подъемного движения догорающего факела вдоль вертикальных стен, в том числе через межструйные пространства.

К негативным последствиям перевода некоторых барабанных котлов на сжигание газомазутного топлива в ПВФ по схеме рис. 4 следует отнести низкий уровень перегрева пара при работе на мазуте, что связано с указанными выше аэродинамическими особенностями обсуждаемого топочного процесса. Этот недостаток может быть устранен путем перевода топки на режим ступенчатого сжигания, но с отключением по топливу двух горелок нижнего яруса и как следствие подъемом вверх осредненного ядра факела. Для обеспечения номинальной температуры пара применяется также ввод в топку газов рециркуляции, отобранных из конвективной шахты. Приемлемым для этой цели оказался прямоточный ввод газов рециркуляции через под в центре топки (осуществлен на котлах ТП-170, БКЗ-210-140 Ф и др.). Он обеспечил хорошую регулировку уровня перегрева при меньшей, чем при вводе в горелки, доле рециркуляции газов.

При разработке схем сжигания топлива в ПВФ на котлах с высоким теплонапряжением поперечного сечения топки qF, помимо указанных выше способов оптимизации аэродинамики, разработаны дополнительные средства для обеспечения надежного опускного движения струй в приосевой зоне топки и подъема догорающего факела в периферийных участках сечения.

В качестве примера одного из таких решений на рис. 5 приведена схема расположения горелок в топке водогрейного котла КВГМ-180, внедренная в 1987—1988гг. на двух котлах этого типа, установленных на ТЭЦ-25 Мосэнерго. Здесь была принята трехъярусная компоновка 12 прямоточных горелок на всех четырех стенах топки с обеспечением примерно одинаковых площадей для прохода газов между струями каждого яруса. Все горелки наклонены вниз на угол 50° по отношению к горизонтальной плоскости. Горелки верхнего яруса направлены на пересечение вертикальной оси топки, а первого и второго ярусов — тангенциально к условной поверхности вертикального цилиндра увеличенного диаметра (около 0,4 полусуммы глубины и ширины топки). Противоположное направление тангенциальной закрутки струями горелок первого и второго ярусов осуществлено для гашения тангенциальной составляющей скорости на выходе из топки и уменьшения аэродинамического сопротивления при входе газов в конвективные пучки труб.

Ступенчатое сжигание мазута и газа организовано на указанных котлах путем использования двух — четырех горелок в качестве воздушных сопл. Результаты снижения образования мая мощность при работе на мазуте повышена на 18—35% и теперь соответствует номинала ной,  и SO3 при сжигании мазута и выброса  при сжигании газа без использования ДРГ приведены в табл. 3 и 4. В результате реконструкции котлов максимальные падающие тепловые потоки снизились соответственно с 558 до 419 кВт/м2 и с 372 до 298 кВт/и2. Отмечено незначительное улучшение к. п. д. котла «брутто» по сравнению с типовыми аналогичными котлами.

Из примененных на водогрейных котлах старых типов наиболее удачными следует признать двухвихревую  и многовихревую  схемы сжигания мазута и газа в ПВФ, которые были внедрены соответственно на котлах ПТВМ-50 и ПТВМ-100 Клайпедских тепловых сетей. Многовихревая схема представлена на рис. 6.