Отраслевая конференция 
«Теплоснабжение-2019»
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Область применения, специфика работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Журнал "Новости теплоснабжения", № 4, (20), апрель, 2002, С.23 – 25, www.ntsn.ru

К.т.н. Е.Н.Сахаров

К факельным топкам с прямым вдуванием относят:

- топку с открытыми амбразурами;

- топку с горизонтальным рассекателем в амбразуре;

- топку с эжекционной амбразурой;

- топку с плоскими параллельными струями.

Факельные топки с прямым вдуванием применяют на парогенераторах производительностью до 10-12 т/час для сжигания бурых углей, фрезерного сланцев и каменных углей с выходом летучих VГ ≥ 30%.

Топка с открытыми амбразурами (рис.1)

Топливо в мельницу 1, расположенную перед фронтом парогенератора, поступает через течку 2, а воздух – через воздуховоды 3. Угольная пыль из молотковой мельницы через сепарационные шахты 4, которые верхней горизонтальной частью присоединены к топке, подаются отработанным сушильным агентом в горелки. Вторичный воздух подается через шлицы 6. Таким образом, система пылеподачи совмещена с системой пылеприготовления. Пылевоздушную смесь подают в топку со скоростью 20 – 30 м/с через шлицы 6, расположенные над и под амбразурами. Верхние сопла установлены под углом 30 - 45° книзу, а нижние – под углом 15 - 25° кверху.

В процессе эксплуатации установлено, что на парогенераторах средней и большой производительности, топки с открытыми амбразурами работают неудовлетворительно. При подаче вторичного воздуха через шлицы, расположенные над и под амбразурами, струи вторичного воздуха изолируют пылевоздушный поток от горячих топочных газов, препятствуя его прогреву и, следовательно, воспламенению. Внешняя подача вторичного воздуха приводит к уменьшению концентрации пыли в наружных слоях пылевоздушного потока, что также ухудшает условия воспламенения. По причине неустойчивого зажигания имеет место сепарация пыли из факела в холодную воронку.

Достоинством топок с открытыми амбразурами является то, что они просты и компактны по конструкции и надежны в работе системы пылеприготовления и пылеподачи. Совмещение сепарации и транспорта пыли в горелки в одном устройстве – в сепарационной шахте, устанавливаемой над мельницей, максимально упрощает этот узел.

Применение установок с молотковыми мельницами дает существенное преимущество в общей компоновке парогенераторного цеха. Фронт парогенераторов открыт, боковые и задние стены не загромождены пылепроводами и воздухопроводами, что создает хорошие условия для их эксплуатации и ремонта.

Топка с горизонтальным рассекателем в амбразуре

Для стабилизации зажигания и повышения устойчивости горения в топках с прямым вдуванием (с открытыми амбразурами) на заводе им. Орджоникидзе разработана амбразура с горизонтальным рассекателем в головке 1 шахты (рис. 2).

Выходящий из амбразуры 2 пылевоздушный поток рассекателем 3 делится на две струи. Между ними образуется вихрь горячих продуктов сгорания, обеспечивающий зажигание факела. Благодаря стабилизации зажигания, пульсация в топке и сепарация пыли из факела значительно уменьшилась.

Шибером 4, установленным перед рассекателем, можно распределять пылевоздушный поток на верхнюю и нижнюю струи и тем самым регулировать положение факела по высоте топки. Вторичный воздух подается через сопла 5, расположенные над и под амбразурой, под углом встречи с потоком первичного воздуха 10 - 15° и 15 - 18°.

Вследствие малой скорости первичного воздуха и подачи вторичного воздуха снаружи пылевоздушного потока, в работе этих топок в значительной мере сохраняются недостатки, присущие топкам с открытыми амбразурами.

Топка с эжекционной амбразурой

С целью стабилизации зажигания ЦКТН предложена эжекционная амбразура (рис.3). Для этого в головке сепарационной шахты обычной конструкции размещены плоские сопла с направлением одной половины из них вверх, другой вниз. Струи вторичного воздуха по выходе из сопл, увлекая первичный воздух, делят факел на две струи, между которыми, под действием возникающего разряжения, устанавливается обратный поток горячих газов, обеспечивающий зажигание внутренней части пылевоздушного потока на выходе из амбразуры.

Скорость движения пылевоздушной смеси в амбразуре 4–6 м/с; скорость выхода вторичного воздуха из верхних сопл 15-20 м/с, из нижних 25-30 м/с. Угол между верхними и нижними соплами 75-90°, угол наклона верхних сопл 45°, а нижних 30-35° к горизонту. Примерно 10% воздуха подается через сопла, расположенные на задней стене топки на уровне оси амбразур.

Применение эжекционных амбразур улучшило зажигание факела и выжиг топлива, значительно уменьшились пульсации в топке. Однако при этой конструкции амбразур сохранилась малая скорость подачи пылевоздушной смеси в топку.

При сжигании каменных углей с выходом летучих VГ = 30% при тонкости помола Rqо =25-35% с избытком воздуха aт=1,25 в топках с эжекционными амбразурами и горизонтальным рассекателем потери от химической неполноты горения обычно не превышают 0,5%, а от механической доходят до 4-5% при тепловом напряжении топочного пространства Q/V=150 кВт/м3 (130×103 ккал / м3×час). Бурые угли следует сжигать при более глубоком помоле Rqо =40-60% с химическим и механическим недожигом, не превышающим 1,5-2,5% при Q/V=185 кВт/м3 (150×103 ккал / м3×час).

Топка с плоскими параллельными струями

В топке с плоскими параллельными струями (рис.4) верхняя горизонтальная часть сепарационной шахты 1 плавно переходит в канал одной или каналы двух щелевых горелок с выходным сечением 2 в виде вытянутого прямоугольника. Горелки расположены на фронтальной стене в один ряд параллельно друг другу длинными гранями выходного сечения.

По оси вертикальных щелевых горелок в головке шахты установлены сопла вторичного воздуха. Сопло 3 вторичного воздуха вместе с выходной амбразурой и каналами 4 первичного воздуха образует эжектор. С помощью этих эжекторов за счет энергии вторичного воздуха пылевоздушная смесь со скоростью 20-40 м/с подается через горелку в топку в виде системы плоских параллельных струй.

Топки с плоскопараллельными струями получили широкое распространение для сжигания фрезерного торфа. Многолетняя эксплуатация показала, что эти топки экономичны, надежны в работе и могут обеспечить длительную бесшлаковочную работу парогенератора при нормальной производительности.

Для сжигания природного газа в горелках предусмотрены газовые коллекторы и короб для подачи вторичного воздуха.

Рекомендуемые скорости первичного и вторичного воздуха для топки с прямым вдуванием, с молотковыми мельницами и шахтными сепараторами

Тип горелки Топливо Скорость, м/с
аэросмеси вторичного воздуха
в грелках в соплах амбразур дутья из холодной воронки2
верхней струи1 нижней струи
Эжекционные амбразуры3 Сланец 3,5-5 --- 15-25 25-35 ---
Бурый уголь 4,0-5 --- 15-25 25-35 ---
Каменный уголь с Vr³30% --- --- 15-25 25-35 ---
Фрезерный торф 4,0-6 --- 20-30 30-40 12
Горелки с плоскими параллельными струями4 Бурый уголь и фрезерный торф 8-15 30-60 --- --- ---
Амбразуры с горизонтальными рассекателями Фрезерный торф 4,0-6 25-30 --- --- ---

Примечания:

1 Меньшие значения скоростей принимаются для парогенераторов малой производительности.

2 В наиболее узком сечении.

3 Соотношение площадей живых сечений сопл и незагроможденной части эжекционной амбразуры должно составлять 0,1 для бурых углей и фрезерного торфа, 0,2 – для каменных углей.

4 Скорость выхода аэросмеси и вторичного воздуха из горелки после смешения 15-35 м/с при D=35¸320 т/ч.

Сахаров Е. Н., Область применения, специфика работы и конструктивные особенности камерных факельных топок с прямым вдуванием

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения", № 4 (20), 2002, С.23 – 25, www.ntsn.ru

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Подбор теплообменника!

Теплообменник ТТАИ для ГВС, отопления, промпроизводств. Эффективней пластинчатого!

+7(495)741-20-28, info@ntsn.ru

Программы Auditor

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2019»

Москва, 22-24 октября 2019 г.
Примите участие!

Подробнее