Применяемое топливо для нагревательных печей и устройства для его сжигания

В качестве топлива термических печей различного типа применяют, обычно, природный газ, реже (особенно в настоящее время) мазут.

Для сжигания природного газа при нагреве изделий открытым пламенем или при муфелировании садки используют нормализованные горелочные уст­ройства для пламенных печей.

Сжигание природного газа низкого давления предусматривается в двух­проводных горелках типа ГНП конструкции института «Теплопроект». Диапазон регулирования производительности горелок до 1:8. Расчетный коэффициент расхода воздуха α = 1,05…1,15. При применении в печах окислительного на­грева в конструкции горелок должно быть предусмотрено устройство для луч­шего перемешивания газа с воздухом в целях обеспечивания бессажевого сжи­гания топлива.

Для сжигания природного газа среднего давления применяют работаю­щие на холодном газе и холодном воздухе инжекционные горелки конструкции института «Стальпроект». Наиболее распространенными приборами, используемыми для сжигания мазута, являются форсунки низкого давления также конструкции института «Стальпроект».

Топливо состоит из двух частей – горючей (углерод и водород) и негорючей или балласта (азот, зола, сера и влага). Основными показателями топлива являются теплотворная способность и температура воспламенения.

В качестве жидкого топлива для нагрева термических печей используют мазут, состоящий из 86 % углерода, 12,8 % водорода и 1,2 % балласта. Теплотворная способность мазута 9500…10500 ккал/м³. На рис. 5 показаны виды мазутных форсунок.

Мазут подается в топочное пространство печей при помощи распиливающих форсунок низкого давления.

Процесс сжигания мазута включает распыливание, тепловое разложение, смешение порученных продуктов с воздухом, зажигание смеси и ее горение.

а) б)

Рис. 5. Виды мазутных форсунок: а – форсунка низкого давления; б – форсунка высокого давления;

1 – собственно форсунка; 2 – форсуночная коробка

В целях пожарной безопасности резервуары с мазутом размещают вне цеха, мазут поступает к термическим печам по трубопроводу. Давление мазута в трубопроводе и форсунках должно быть 1,5…2,5 атм. На трубопроводах, подающих мазут к нескольким печам, устанавливают промежуточные вентили, при помощи которых в случае аварии или пожара можно быстро выключить отдельные участки трубопровода и прекратить подачу мазута в печь. Мазутопровод окрашивают в коричневый цвет с черными полосками, воздухопровод – в синий и газопровод – в желтый.

Лучшим видом топлива для термических печей является газообразное. Оно удобно в транспортировке, улучшает санитарно-гигиенические условия труда рабочих термических цехов и позволяет создавать надежную автоматику для регулирования температуры в печах.

Газообразное топливо разделяется на естественное и искусственное. К естественному виду топлива относятся природные газы, обычно выделяемые из мест залегания нефти, угля или торфа, а к искусственному виду – коксовый, доменный, светильный и генераторный газы, получаемые при переработке каменных углей или древесины.

Газы могут гореть только при добавлении к ним определенного количества воздуха. Наименьшее количество воздуха, при котором возможно горение, называют нижним пределом горючести, а наибольшее – высшим пределом горючести. Например, для метана нижним пределом горючести является 5 %, а верхним – 15 % воздуха.

Для сжигания газообразного топлива в термических печах применяются форсунки и горелки.