Клапан-мигалка

Клапан-мигалка предназначен для предотвращения присосов воздуха в систему пылеприготовления. Клапан-мигалка пропускает накопившуюся пыль порциями с последующим закрытием течки. Достаточную плотность обеспечивает слой пыли, который постоянно находится в пылеподводящем патрубке.

Зачет по теме 1.2.2.

1.2.3. Камерные топки для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива Пылеугольные топки

Пылеугольная топка состоит из пылеугольных горелок и топочной камеры. Пылеугольная горелка предназначена для организованного ввода угольной пыли и воздуха в топочную камеру. Различают вихревые и прямоточные горелки.

И з прямоточных горелок наиболее распространены следующие: открытая амбразура, амбразура с горизонтальным рассекателем, эжекционная амбразура, горелка с системой плоских параллельных струй МЭИ (Московского энергетического института). Рассмотрим каждую из них.

Открытые амбразуры (рис.1.22 или 5-13 учеб) применяются с гравитационным сепаратором. Представляет собой окно прямоугольной формы, через которое пылевоздушная смесь из сепаратора поступает в топку. Над амбразурой устанавливаются сопла для подачи вторичного воздуха. Открытые амбразуры просты по конструкции, удобно компонуются с гравитационным сепаратором, но не обеспечивают достаточно экономичного сжигания топлива, так как зона воспламенения растянута, а подача вторичного воздуха над и под амбразурой изолирует поток пыли от воздействия горячих продуктов сгорания, чем снижает концентрацию пыли и ухудшает условия воспламенения.

Для стабилизации зажигания и повышения устойчивости горения применяется амбразура с горизонтальным рассекателем (рис. 1.23 или 5-29 учеб). Рассекатель 7 разделяет пылевоздушный поток на две струи, что приводит к образованию между ними вихря горячих продуктов сгорания. Это способствует более быстрому воспламенению смеси. Горизонтальные рассекатели почти также несовершенны, как открытая амбразура.

Эжекционная амбразура (рис.1.24 или 5-20 учеб). Здесь подача вторичного воздуха производится через две пряди плоских сопл, расположенных в выходной части шахты. Струи вторичного воздуха, выходящие из сопл, улучшают смесеобразование и заполнение топочной камеры, разделяя на два потока пылевоздушную смесь, поступающую в топку из амбразуры. Процесс горения стабилизируется за счет обратного тока горячих продуктов сгорания в зону между прядями верхних и нижних сопл.

Горелка с системой плоских параллельных струй (щелевая горелка) (рис.1.25 или 5-21 учеб) представляет собой два канала с выходным сечением в виде вертикальных щелей. По оси щелей установлены сопла вторичного воздуха. Каналы с соплами образуют эжектор, в котором за счет энергии вытекающего из сопл вторичного воздуха пылевоздушная смесь через щели горелки поступает в топку. Из-за малой ширины струй и высокой концентрации пыли происходит быстрое распространение пламени от периферии к оси факела. Повышенные скорости истечения из горелки и высокие температуры окружающих топочных газов способствуют ускоренному воспламенению и интенсивному выгоранию пыли. В этой горелке возможно также сжигание газа, т.е. горелка является комбинированной пылегазовой.

Вихревые горелки применяются для сжигания любого вида топлива. В них создается циркуляционное движение топлива, что увеличивает время пребывания топлива в горелке и обеспечивает большую устойчивость горения. Преимущества вихревых горелок:

- высокие удельные топочные нагрузки;

- сжигание топлива с низким коэффициентом избытка воздуха;

- уменьшение уноса несгоревших частиц топлива.

Для ПК и ВК в топках с ММ и МВ применяют вихревую прямоточно-улиточную горелку (рис. 1.26 или 5-23 учеб). Пылевоздушная смесь подается по центральной трубе, на которой установлен диффузор и конический рассекатель, обеспечивающий большой угол раскрытия потока. Вторичный воздух получает закрутку в улиточном закручивателе и, выходя по кольцевому каналу в топку, перемешивается с потоком пылевоздушной смеси.

Топочные камеры факельных топок выполняют в виде прямоугольного параллелепипеда, покрытого экранными поверхностями нагрева. Верхняя часть топки примыкает к поворотной камере, нижняя переходит в холодную шлаковую воронку. На вертикальных стенах размещаются горелки.

Стены топки покрыты трубами и делятся на фронтовую (переднюю), заднюю и две боковые. Систему труб, расположенных на фронтовой стене, называют фронтовым экраном, на задней стене – задним экраном, на боковых стенах – левым и правым экраном. Задний экран в верхней части топочной камеры переходит в фестон – разведенные в несколько рядов экранные трубы. Шлаковую воронку топки, покрытую экранными трубами, называют холодной воронкой. Экранные трубы в нижней части вварены в общую сборную трубу – нижний коллектор, а в верхней части введены в барабан или в верхний коллектор, соединенный с барабаном. Экранные трубы, расположенные в зоне наиболее высоких температур, воспринимают теплоту в основном за счет лучеиспускания, поэтому их называют лучевоспринимающими поверхностями нагрева. Экранные трубы, воспринимая теплоту от продуктов сгорания и факела, одновременно защищают стены топочной камеры (обмуровку) от действия высоких температур.

В современных парогенераторах и водогрейных котлах применяют гладкотрубные, шиповые и плавниковые экраны. Гладкотрубный экран (рис.1.27,а или 5-24 учеб) состоит из стальных труб. Шиповой экран (рис.1.27,б или 5-25 учеб) применяется для создания зажигательного пояса в зоне установки горелок. Пояс имеет высоту 2-4 м и закрывает экранные трубы на уровне установки горелок, что позволяет увеличить температуру и улучшить условия воспламенения топлива. Шиповой экран состоит из гладких труб и приваренных к ним штырей (шипов). Плавниковые экраны (рис.1.27, в или 5-26 учеб) применяются для топок, работающих под наддувом, т.е. при избыточном давлении в топке. Плавниковый экран представляет собой сплошную экранную поверхность за счет соединения соседних труб ребрами (плавниками), сваренными между собой.

Д ля более интенсивного охлаждения продуктов сгорания в топочной камере стремятся разместить как можно больше экранных поверхностей нагрева. Это достигается применением двусветных экранов (рис.5-27 учеб.) и ширмовых поверхностей нагрева (рис.5-28 учеб.). Двусветный экран – это поверхность нагрева, получающая теплоту, излучаемую факелом с двух сторон. Двусветный экран представляет собой вертикальную панель, выполненную из одного ряда труб, разделяющую топку на две части. Применение двусветных экранов выравнивает поле температуры по фронту котла, но усложняет его эксплуатацию (требуется равномерное распределение теплоты по обеим сторонам топки). Двусветный экран может работать как испарительная поверхность нагрева или использоваться для начального перегрева пара. Ширмовая поверхность – это панель, выполненная из гладких u-образных труб, приваренных к коллекторам, расположенная в поворотной камере. Используются ширмы как испарительные поверхности для первой ступени перегрева пара.

Схема пылеугольной топки приведена на рис. 1.28 или 5-2 учеб.