Лекция №12

2) Угловая поворотная горелка ЗиО (завод имени Орджоникидзе):

Позиции:

1 – сопло первичного воздуха.

2 – сопло вторичного воздуха.

3 – рассекатель.

Поворотом сопел вверх/вниз (±15º) меняют направление ввода аэросмеси в топку, положение факела и таким образом регулируют температуру на выходе из топки:

+ α → ↓τ_{преб. газов} → ↓Q_{лучист.} → ↑ .

– α → ↑τ_{преб. газов} → ↑Q_{лучист.} → ↓ .

0 – 0 – нулевое положение горелочного устройства.

.

Все прямоточные дают слаборасширяющийся дальнобойный факел. Для снижения дальнобойности, ускорения воспламенения и повышения сгорания топлива горелки размещают по углам топки:

, D_в – диаметр вихря ≈ 1,5 м.

Оси сопел направляются по касательной к вихрю.

W_{1в, 2в} ≈ 30 м/с.

Применяют для сжигания бурых и каменных углей.

3) Плоскофакельная горелка:

4) Эжекционная горелка – амбразура (центральный котлотурбинный институт):

Позиции:

1 – эжекционные сопла.

2 – амбразура.

Сопла 1 делят аэросмесь на плоские вертикальные струи. Их развёрнутая компоновка способствует разносу факела вверх и вниз и ускоряет воспламенение.

Применяют при сжигании торфа, БУ, КУ (с V^г > 30% и размоле в молотковых мельницах).

Т опка с твёрдым шлакоудалением.

Позиции:

1 – топочный объём.

2 – «холодная» воронка.

3 – амбразура.

4 – топочные экраны.

5 – фестон.

6 – барабан.

t

БУ КУ

≈ 600ºС, d_н = 50-60 мм, Н = 10÷40 м.

Теплонагрузка экранов q_экр = 0,1÷0,3 МВт/м². Допустимая температура = 1000÷1100ºС.

Выгорание топлива по длине факела неравномерно.

β_ст – полнота сгорания.

l/l_ф – относительная длина факела.

П

БУ КУ

оказатели работы:

= 1,2, q₃ = 0,5%, q₄ = 0,5÷2%, = 0,15÷2 МВт/м³.

Достоинства:

1) q₆ ≈ 0 (низкая a_шл, низкая t_шл).

Недостатки:

1) значительный вынос частиц золы в газоходы 95% и как следствия:

а) загрязнение поверхностей нагрева.

б) абразивный износ труб.

Применяют при сжигании торфа, БУ и КУ с V^г > 30%.

Топка с жидким шлакоудалением.

Позиции:

1 – камера горения, покрытая огнеупорным материалом (в ней сгорает 90% топлива).

2 – горелки.

3 – пережим (за счёт него а_шл ≈ 15%).

4 – камера охлаждения (здесь сгорают оставшиеся 10%).

5 – под.

6 – летка.

7 – шлакоприёмное устройство (ШПУ).

I – зона расплавленного шлака.

II – зона вязкого размягчённого состояния.

III – зона гранулированных частиц.

П

Т АШ

оказатели работы:

= 1,15, q₃ = 0÷0,3%, q₄ = 2÷4%, = 0,2÷25 МВт/м³, q₆ ≈ 1% (высокая а_шл и высокая t_шл).

Применяют при сжигании углей с низким выходом летучих веществ (V^г < 15% напр. Т, АШ).

Организация сжигания жидкого топлива.

М азут горит в паровой фазе, поэтому скорость горения определяется скоростью испарения топлива:

Для повышения скорости горения необходимо распыление топлива на мелкие капли < 500 мкм. Распыление осуществляется форсунками и проводится в две стадии:

1 – распад струи за счёт собственных колебаний на крупные капли, d_к1 ~ 1/W_струи.

2 – дробление крупных каплей на мелкие.

P_внеш = – внешнее давление, где S – поперечное сечение капли.

P_внутр = – внутренне давление, где σ – поверхностное натяжение капли.

Если Р_внеш > Р_внутр => происходит дробление капли.

. Для уменьшения d_к необходимо:

1) увеличивать .

2) уменьшать поверхностное натяжение нагревом. При кипении σ = 0.