28. Циклонні і вихрові топки парогенераторів. Розміщення пальникових пристроїв на стінках топки.

Вихревая топка, или циклонная топка, — топка, в которой осуществляется спиральное движение газо-воздушного потока, несущего частицы топлива и шлака. Вихревые топки используются в качестве предтопков камерных топок на тепловых электростанциях и как технологические печи, например, для обжига медных руд. В вихревых топках частицы топлива поддерживаются во взвешенном состоянии за счёт несущей силы мощного вихря, вследствие чего в ней не выпадают даже крупные частицы (5—10 мм и более). В современных Вихревых топках сжигаются куски твёрдого топлива размером 2—100 мм при скорости струи подаваемого воздуха 30—150 м/сек. Удержание мелких парусных частиц в топке до их глубокого выгорания наиболее эффективно можно организовать в циклонных топках. Эта схема сжигания была предложена вСССР в 30-е годы профессором Г. Ф. Кнорре. Такие циклонные топки имели широкое распространение при организации пылеугольного сжигания в энергетических котлах. Особенностью применявшегося подхода была организация жидкого удаления шлака за счет поддержания в циклонной топке высоких, до 1700—1800 С, температур. При этом частицы топлива прилипают и выгорают в медленно стекающей по стенкам топки пленке жидкого шлака.

П ри выборе типа горелок и расчете их размещения учитывается характеристика топки. Так вихревые горелки создают более короткий факел по длине с широким углом раскрытия по сравнению с прямоточными. Определяющим параметром вихревых горелок является диаметр амбразуры. Горелки необходимо размещать на достаточном расстоянии друг от друга (2,2-3)D_a. А от боковых стенок размещают (1,6-2)D_a, чтобы исключить ранее взаимодействие факелов и наброс факела.

П рямоточные горелки располагают на стенах топки так чтобы создать единый завихреный поток в топке, такой поток увеличивает время пребывания топлива в топке т.е. увеличивает длительность горения топлива и существенно снижает недожог топлива. Вихревые горелки могут располагаться в 2-3 яруса по высоте топки чтобы растащить процессы перемешивания и горения топлива по высоте. Установка горелок в 2 яруса по высоте снижает t факела по высоте, а тем самым снижает количество _.

_{Иногда горелочные устройства располагают только на фронтовой стенке при этом экраны задней стенки получают на 10-20% выше среднего тепловосприятия и отмечается случай шлакования экранов задней стенки по-этому для исключения шлакования стен глубина топкидолжна быть на уровне (6-7)Da т.е. b=(6-7)Da.}

_{При встречном расположении горелок в топке выравнивается тепловосприятие экранов однако при этом возможно создание завихренных зон.}

29. Робота та конструкція комбінованих пальників. При спалюванні яких палив вони використовуються? Параметри закрутки потоку.

Вихревые получили большое распространение т.к. они могут работать на различных топливах. Основная задача горелок подготовить пылевоздушную смесь к сжиганию в топке с этой целью потоки горячего воздуха и аэропыли вводят в топочный обьем с различными скоростями и с разной скоростью крутки.

Степень закручивания струй определяют параметром крутки для вихревых горелок определяют по формуле:

_{где М – момент количества движения относительно оси струи; К – проекция главного вектора количества движения на ось струи; D – характерный размер струи.}

_{Д ля круглой струи характерным размером является эквивалентный диаметр, опред. по формуле:}

_{где – средний диаметр круга равновесного выходному сечению кольцевого канала в м.}

_{где или - это осевая и тангенциальная составляющая скорости потока м/с}

_{- плотность среды кг/м3; - разность статических давлений в струе и в окружающей среде [Па]; - радиус границы струи в м определяемый по условию в котором:}

_{где - средняя эквивалентная по количеству движения скорость потока на выходе из горелки [м/с];}

_{Для соостных горелок (вихревые горелки обычно соостные) рассчитывается:}

_где -это среднерасходная скорость, плотность в выходном сечении каналов; Р- количество каналов.

_{Параметр крутки также может быть определен}

_{M K n могут быть определены для конкретных конструкций горелочных устройств по конструктивным размерам.}

_{С увеличением n растет турбулентность стру и растет интенсивность вовлечения окружающих газов в струю и растет угол раскрытия струи также происходит увеличение зоны рециркуляции газов.}

_{Вихревые горелки универсальны и применимы для любого вида топлива, но наибольшее распространение они получили при сжигании топлив с большим выходом летучих.}

_{Горелки большой тепловой мощности выполняются с 2-мя коаксиальными потоками для обеспечения необходимых скоростей воздуха при работе на пониженных нагрузках.}

_{При нагрузке менее 70% номинальный периферийный поток воздуха перекрывают для сохранения высоких скоростей факелов типичными горелками такого типа являются улиточно-лопаточные горелки ЦКТИ-ТКЗ.}